初始织构对动态膨胀多晶薄环中多重颈缩形成的影响

在本文中，我们利用有限元计算研究了初始织构对经受快速径向膨胀的延性金属环中多重颈缩模式形成的影响。材料的力学行为采用由\citet{marin2006}发展的弹黏塑性单晶本构模型建模。环的多晶微观结构由随机Voronoi种子生成。研究了$5000$晶粒与$15000$晶粒的聚合体，且对每个多晶聚合体考虑了三种不同的晶粒空间分布。计算在$1.66 \cdot 10^4 ~ \text{s}^{-1}$至$3.33 \cdot 10^5 ~ \text{s}^{-1}$的宽应变率范围内进行，环以四种不同初始织构建模：各向同性织构、$\left\langle 001\right\rangle\parallel\Theta$ Goss织构、$\left\langle 001\right\rangle\parallel$ R Goss织构以及$\left\langle 111\right\rangle\parallel$ Z纤维织构。有限元结果表明：(i) 晶粒空间分布影响颈缩位置，(ii) 晶粒尺寸减小延迟颈缩模式形成并增加颈缩数量，(iii) 初始织构影响颈缩数量、颈缩位置及颈缩时间，(iv) 颈缩的发展伴随滑移活性的局部增加。本工作为晶体学微观结构对动态塑性局部化的影响提供了新见解，并为调控初始织构以延迟动态颈缩形成从而提升延性金属材料在高应变率下的能量吸收能力提供了指导。