晶体塑性每日文章推荐（四）

文章doi：10.1016/j.ijplas.2019.09.006

推荐理由：作者基于经典的K-M硬化的位错密度模型，考虑晶界处更高的位错塞积，提出了考虑晶界效应的位错密度模型，探讨滑移转移对Al双晶拉伸变形机制的影响。位错每滑移系统的净存储率是由长度尺度控制的正存储率和负项的总和，该长度尺度是位错平均自由程或到GB的距离的最低值，此外，通过使用Luster Morris参数，在模型中引入了部分透明的GBs。并对几种典型双晶变形进行了探讨，研究认为，在无约束边界条件下变形的具有完全不透明边界的双晶在GB附近显示出位错密度的增加，这与Von Mises应力的增加有关。此外，边界处的塑性应变小于晶粒内的塑性应力。相反，在部分透明边界的情况下，位错堆积和应力集中不那么明显，因为一个晶粒中的滑移可以以一定程度的连续性进入下一个晶粒。对于完全透明的边界，在晶界处没有发现应力集中，并且在边界处存在应变的连续性，对于受约束的周期性边界条件，施加变形，并且对于不同类型的晶界，累积塑性滑移几乎相同。GB性质（不透明、部分透明或透明）的影响导致更高的局部应力，以适应随着GB不透明性的增加而在边界中施加的均匀变形，然而，晶界处位错堆积和应力集中的大小取决于晶体学滑移和边界条件的细节，这是通过比较单滑移和双滑移取向的理想化双晶来证明的。单滑移取向的双晶可以很容易地通过边界进行滑移传输，使边界更类似于透明条件。相反，当两个SS在两个晶粒中具有相似的激活潜力，但只有一对对齐时，对齐的滑移系统对上的应变更高，但潜在硬化的影响导致边界变得几乎与完全不透明的边界一样不透明。因此，滑移转移的条件敏感地取决于附近运行的有效SS的数量。这一结果表明，大多数边界将导致几乎不透明的条件，而一些边界将是部分透明的。

作者的研究思路

一。根据实验观测到晶粒之间滑移带之间的差异，修改经典KM模型考虑晶界处的位错塞积和传递

实验观测

模型修改

主要修改模型的硬化部分

这里db表示距离晶界的距离，通过修改该项引入晶界处的高位错存储，晶界的Luster-Morris 参数计算为

二，基于实验和和修改的本构模拟对不同取向差的双晶进行研究，其中实验对应单晶的施密特因子和晶界的穿透程度，数值模型及结果如下图

三，在此基础上研究了周期性边界条件对变形的影响。发现GB性质（不透明、部分透明或透明）的影响导致更高的局部应力，以适应随着GB不透明性的增加而在边界中施加的均匀变形，相关结果可以参考原始文献

这类模型可以在之前推荐文献的程序中进行简单修改实现，即加入晶界处的位错存储一项，但需计算Luster Morris参数，评估晶界的位错输运能力