利用线性弹性多晶材料对称性拓展晶间正应力分布
材料科学
2024-04-18 v2 经典物理
摘要
晶间正应力(INS)在多晶材料晶界损伤的萌生与演化中起着关键作用。为了在宏观尺度上模拟此类微观结构损伤的影响,通常需要统计掌握各代表体积单元在不同载荷条件下的INS。然而,针对不同应力状态计算INS分布往往繁琐且耗时。本研究提出一种新方法,利用由任意取向、具有任意晶格对称性的线性弹性晶粒组成的多晶材料之对称性,将已有的INS分布拓展至任意载荷条件。该方法基于一个事实:INS分布可由前(通常)十个统计矩精确再现,而由于所假设的多晶模型具有各向同性与材料线性,这些统计矩仅平凡地依赖于三个应力不变量和少数材料不变量。尽管这些材料不变量是复杂的均值,但可从少量已有INS分布中数值提取并列表以备后用。实际上,只需在恰当选取的载荷下三个此类INS分布,即可为前11个统计矩提供所有相关材料不变量,进而用于重建任意载荷条件下的INS分布。所提方法在多种载荷下对一任意选取的线性弹性材料被证明是准确且可行的。
引用
@article{arxiv.2304.10279,
title = {Extending intergranular normal-stress distributions using symmetries of linear-elastic polycrystalline materials},
author = {S. El Shawish},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.10279},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 5 figures