基于多尺度晶体塑性有限元的GCr15轴承钢拉-压不对称性研究

摘要

将应力三轴度引入晶体塑性本构模型,从宏、细观尺度阐明了造成GCr15轴承钢拉-压不对称性的原因。首先,拓展晶体塑性本构模型,在滑移系中引入应力三轴度对屈服准则和流变准则的影响。其次,采用了基于代表性体元(RVE)的多尺度晶体塑性有限元仿真模拟,对GCr15轴承钢的准静态单向拉伸和压缩试验进行了数值实现。研究结果表明,由于多晶体晶粒间的晶向差异,在晶界处会产生应力集中现象,且在应力三轴度的影响下,该应力集中现象出现了显著的拉-压不对称性。故得出在以位错滑移为主的金属塑性变形中,应力三轴度对细观晶体织构的影响是造成拉-压不对称性的重要因素。