晶体塑性每日文章推荐（二十三）

文章doi：10.1016/S0749-6419(00)00071-1

推荐理由：

该文章详细回顾了低层错能的FCC金属与中高层错能金属以往建模的差异。发现考虑传统模型可以捕捉FCC结构的应力应变行为，但无法很好的预测低层错能金属的织构特征，尤其是平面应变压缩或冷轧变形（低层错能金属通常获得的织构为brass型织构，而中高层错金属通常织构为coppor型织构），作者分析认为对于低层错能的FCC金属（如黄铜等），考虑微剪切带的建模对于织构预测的准确性是至关重要的，即黄铜型织构和铜型织构之间的主要差异是由于剪切带而非变形孪晶引起的。然而，变形孪晶在影响应变硬化响应中起着重要作用，也可能在微尺度剪切带的萌生中起到重要作用。因此提出了一个考虑滑移+孪生＋微剪切带的FCC结构的晶体塑性模型，并成功预测了低层错能金属的织构特征，该方案被大量引用是目前FCC结构考虑孪生+剪切带的主流晶体塑性模型，并已被集成到damask软件平台。作者使用的模型介绍如下：

晶体滑移区域与孪晶区域的应力分别为

其中L表示四阶弹性刚度张量，E是柯西格林应变，T是PK2应力

两个区域对应的四阶弹性刚度张量的关系为

晶体架构下的柯西应力可以简单的表示为：

其中f是每个孪生系统对应的体积分数

速度梯度的贡献包含三部分：

对于FCC结构，滑移最有可能局限于共面或近共面滑移系统。因此，预计Ns-tw将远小于Ns，故右侧的第三项通常不考虑

考虑孪生的极性，孪生体积分数的演化表示为：

此外，滑移和孪生的应变硬化表示为：

滑移：

孪晶：

使用作者提出的滑移+孪晶模型预测的平面应变压缩织构为：

考虑剪切带效应的修正模型：

考虑滑移+孪晶+剪切带效应模型预测的织构结果：

作者最终分析得到的结论为：，铜型和黄铜型织构之间差异的主要成分是由于微观尺度剪切带，而不是由于变形孪晶。微尺度剪切带的引入导致Cu和S型织构强度显著降低，但对Br型织构强度的影响要小得多。