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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.2 现有塑性理论及其应用研究2

1.2.1 宏观塑性理论的发展和研究现状2

1.2.2 用宏观塑性理论分析建筑节点滞回性能8

1.2.3 考虑金属微结构变形特征的晶体塑性理论9

1.3 本书的研究工作12

1.4 本书的研究成果13

第2章 晶体塑性本构关系及计算方法15

2.1 晶体塑性的本构模型15

2.1.1 晶体滑移变形机制15

2.1.2 晶体变形分析16

2.1.3 晶体塑性本构关系18

2.1.4 单晶体滑移黏塑性的计算方法19

2.2 UMAT与VUMAT用户程序的实现与使用20

2.3 本章小结20

第3章 单晶铜拉伸试样表面滑移痕迹分析22

3.1 单晶铜的单轴拉伸试验23

3.2 单晶铜晶体塑性模型参数的确定25

3.3 单晶铜单轴拉伸试样滑移变形分析25

3.3.1 单晶铜不同取向的拉伸响应25

3.3.2 单晶铜不同取向拉伸试样表面滑移带分析27

3.4 单晶缺口试样单轴拉伸滑移变形分析32

3.5 本章小结33

第4章 多晶铜拉伸试样表面各晶粒滑移带研究35

4.1 多晶铜的微观结构与单轴拉伸试验35

4.2 多晶铜板单轴拉伸试样滑移带数值分析38

4.2.1 多晶材料的Voronoi多晶集合体代表性单元38

4.2.2 多晶铜拉伸试样的有限元模型及边界条件40

4.2.3 多晶铜拉伸试样表面滑移带分析41

4.3 多晶铜拉伸过程中变形不均匀度的统计分析43

4.4 本章小结44

第5章 多晶铜在双向加载下的后继屈服与塑性流动研究45

5.1 多晶材料代表性单元、有限元划分与边界条件46

5.2 初始屈服面及正交流动分析47

5.3 后继屈服面及正交流动分析49

5.3.1 后继屈服面的尖角现象49

5.3.2 对应于后继屈服面的塑性流动分析50

5.4 塑性应变增量方向与屈服面法向差异的统计分析54

5.4.1 预剪切后继屈服点处塑性应变增量与屈服面法向差异统计54

5.4.2 预拉伸后继屈服点处塑性应变增量与屈服面法向差异统计54

5.4.3 与实验结果对比分析55

5.5 本章小结56

第6章 循环加载下多晶铜的后继屈服与循环硬化58

6.1 多晶铜轴向拉压循环试验58

6.2 多晶铜轴向拉压循环试验的晶体塑性模拟61

6.2.1 循环加载下考虑背应力演化的晶体塑性模型61

6.2.2 多晶集合体代表性单元与有限元模型61

6.2.3 循环加载下晶体塑性模型参数的确定62

6.3 不同应变幅的对称应变拉压循环——试验与晶体塑性数值模拟的比较63

6.4 循环加载下不同卸载点处的后继屈服面研究64

6.4.1 多晶铜的初始屈服面64

6.4.2 预循环情形下不同卸载点处的后继屈服面65

6.5 材料卸载过程中重新屈服问题研究68

6.6 本章小结71

第7章 金属材料低循环破坏的晶体塑性统计分析方法研究73

7.1 多晶材料轴向低循环寿命试验73

7.2 基于有限元模拟计算的低循环疲劳晶体塑性统计分析77

7.2.1 对称应变循环中多晶金属内的应变统计分布77

7.2.2 对称应变循环中多晶金属内的应力统计分布81

7.2.3 对称应变循环中多晶体内各晶粒的取向演化85

7.3 低循环破坏的晶体塑性统计分析88

7.4 本章小结89

参考文献91