基于经验校正聚类数值积分（E3C）的计算晶体塑性均质化

弹性塑性单晶体的计算均质化是一项具有挑战性的任务，原因在于所需晶粒数量庞大、其复杂相互作用以及晶体塑性模型本身的复杂性。尽管简化模型在降低维数方面取得了一些成功，但均值场和简化的均质化方法仍是首选选择。本文将最近提出的一种超简化方法（称为E3C）应用于几何线性变形的弹性塑性单晶体的计算均质化问题。该方法的主要新颖之处在于识别简化模式（称为'E3C模式'），取代简化模型中的应变模式，从而大幅降低积分点的数量。其独特之处在于，E3C积分点不来自有限元积分点的集合，而是可解释为应变空间中的广义积分点，这些积分点经过训练满足正交性条件，以确保超简化模型在宏观应力和平衡状态方面与全域模型数据匹配得最准。此外，晶粒数量也被减少，保留了原始有限元模型纹理的主要特征。模拟了两个宏观工程部件（无纹理和有纹理），展示了该方法在涉及数十万个宏观自由度和数百万个晶粒的三维二维尺度应用中的性能，计算时间为数小时（综合在线和离线工作量），在标准笔记本硬件上即可完成。