单晶塑性建模的高效稳健本构积分器
材料科学
2007-05-23 v1
摘要
金属样品的动态变形仿真需要在Courant条件所决定的小时间步长内执行弹塑性本构更新。根据变形条件，收敛的时间步长会变得很短（约秒或更短）。如果对这类仿真应用隐式本构更新，则隐式更新的优势被抵消，积分器变得昂贵。本工作将隐式更新算法重构为显式形式，每个更新步骤快5-6倍，塑性更新所需的计算时间接近完全弹性更新所需的时间。对于动态加载条件，显式模型可使整个仿真速度快50倍于隐式模型。通过在显式模型中添加子循环算法，可将本构更新之间的最大时间步长提高一个数量级。这些模型改进虽不显著改变模型预测与隐式形式的差异，却在有限元网格上提供了显著更快的计算时间。这些修改也适用于通过Taylor平均法实现的多晶体，我们也看到了模型性能的提升。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0505176,
title = {Efficient and robust constitutive integrators for single-crystal plasticity modeling},
author = {S. N. Kuchnicki and A. M. Cuitino and R. A. Radovitzky},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0505176},
year = {2007}
}
备注
27 pages, 21 figures