کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5016803 1465586 2016 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical study of the size-dependent deformation morphology in micropillar compressions by a dislocation-based crystal plasticity model
ترجمه فارسی عنوان
مطالعه عددی از مورفولوژی تغییر شکل وابسته به اندازه در تراکم میکروپلین با استفاده از مدل پلاستیکی کریستال مبتنی بر جابجایی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
در سال های اخیر، مورفولوژی تغییر شکل وابسته به اندازه در آزمایش های فشاری چند قطبی مشاهده شده است. پس از تغییر شکل، ستون بزرگ یک شکل بشکه نشان می دهد در حالی که ستون کوچک یک باند برش مشخص را نشان می دهد. در همین حال، یک یا چند سیستم لغزش در اندازه های مختلف فعال می شوند. برای تشخیص مکانیزم پایه ای این پدیده وابسته به اندازه، در این مقاله یک مدل پلاستیکی کریستال مبتنی بر جابجایی در این مقاله برای شبیه سازی تست های فشرده سازی یکسانی برای اندازه های مختلف ستون ها با ناقص بودن مواد طراحی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که: (1) انتقال از شکل بشکه به برش شدید با کاهش اندازه ستون به خوبی توسط مدل تازه توسعه داده شده است. دو سیستم لغزش به طور صحیح در ستون بزرگ کار می کنند و فقط یک سیستم لغزش در ستون کوچک فعال می شود. (2) استرس برگشتی ناشی از اختلال متقابل متقابل، نقش مهمی در مورفولوژی تغییر شکل وابسته به اندازه دارد. استرس برگشت بالا در ستون کوچک مانع از کارکرد سیستم لغزش دوم می شود. (3) اندازه بحرانی انتقال از لغزش دو طرفه (یا لغزش چندگانه) به تک لغزش تنها به دست می آید و به صورت کمی با آزمایش ها در یک مورد خاص قابل مقایسه است. (4) تسریع مواد برای ایجاد باند لغزش ضروری است. می توان نتیجه گرفت که رقابت بین تنش برگشتی کوتاه مدت و تنش برشی خارجی حل و فصل موجب انتقال از شکل بشکه به باند برشی در طی تست های فشاری میکروپلین می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
پیش نمایش مقاله
مطالعه عددی از مورفولوژی تغییر شکل وابسته به اندازه در تراکم میکروپلین با استفاده از مدل پلاستیکی کریستال مبتنی بر جابجایی
چکیده انگلیسی
In recent years, size-dependent deformation morphology has been observed in uniaxial micropillar compression experiments. After deformation, large pillar shows a barrel shape while small pillar shows a clear shear band. Meanwhile, one or more slip systems are activated at different sizes. In order to reveal the underlying mechanism of this size-dependent phenomenon, a dislocation-based crystal plasticity model is developed in this paper to simulate the uniaxial compression tests for different sizes of pillars with material imperfection. The simulation results show that: (1) The transition from barrel shape to severe shear with decreasing pillar size is well captured by the newly developed model. Two slip systems operate equally in large pillar and only one slip system is activated in small pillar. (2) The back stress induced by dislocation mutual interactions plays an important role in size-dependent deformation morphology. High back stress in small pillar impedes the second slip system to operate. (3) The critical size of transition from double slip (or multiple slip) to single slip is obtained and it is quantitatively comparable with experiments in a specific case. (4) Material softening is necessary to trigger slip band. It can be concluded that the competition between the short range back stress and the external resolved shear stress results in the transition from barrel shape to shear band during the micropillar compression tests.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Plasticity - Volume 87, December 2016, Pages 32-47
نویسندگان
, , ,