应变与三轴度对异质微观结构中空洞演化的影响——DP800 损伤的统计与单空洞研究

为了增进对力学异质微观结构（如双相钢中的微观结构）中损伤演化的理解，所施加应力状态的影响是一个关键因素。本文中，我们研究了全局施加的应力状态对此类微观结构中损伤演化的影响。经典损伤模型基于将材料视为各向同性连续体的考量，可预测变形过程中的损伤。此处，我们基于在不同应力状态下形成的数千个单独空洞的统计集合，研究其在局部受微观形态复杂性主导的双相微观结构中的有效性。为此，我们结合了一个包含损伤形成的已标定材料模型，以评估具有不同缺口几何形状的样品中的局部应力状态，并利用基于深度学习的自动化显微图像分析的高分辨率电子显微镜对大区域进行微观结构空洞的按起源检测与分类。这使我们能够获得变形过程中的连续体应力状态以及单个空洞形成的统计相关数据。我们发现，施加的塑性应变对空洞总数（即新空洞的形核）起主要影响，而三轴度与中位空洞尺寸相关，支持其所提出的对空洞长大的影响。相比之下，导致失效的空洞合并似乎与剪切带形式的局部失稳有关，因此仅由全局应力状态间接决定，即其决定了空洞的全局分布、密度和尺寸。