晶体塑性每日文章推荐（十三）

文章题目：《The influence of underlying microstructure on surface stress and strain fields calculated by crystal plasticity finite element method》

文章doi：10.1016/j.mtcomm.2020.101176

推荐理由：作者使用了经典的唯象模型比较了四类常用的晶体建模方法：（1）根据ebsd直接生成多晶模型。平面（厚度方向一层单元）

（2）ebsd沿着厚度Z方向进行伸长（多层单元柱状晶）

（3）随机挤压生合成的三维虚拟RVE

（4）根据FIB后的的三维真实的晶体模型

在简单拉伸过程中的差异，为不同目的的晶体的建模提供了良好的指导

作者的研究思路

第一步：根据实验获得二维的ebsd和三维的分层ebsd，根据结果，使用dream 3d软件进行模型重构,并施加简单拉伸的变形条件

第二步：作者比较了在拉伸过程中典型阶段（初始屈服对应的变形，拉伸结束对应的变形）四种模型表面X方向的应变分布，应力分布特征，以及每个晶粒的应变分布,直观展示了不同建模方式下模型表面变形特征的差异，作者认为在小变形情况下（高周疲劳）根据ebsd直接生成二维模型可能是三维复杂模型（3D-ebsd）的替代方案，但在大变形，二维的模型接近于平面应力状态，导致了与三维模型的显著差异。在四种模型精度最差

第三步，作者探讨了板厚度与柱状晶模型晶粒尺寸比值的影响，其模拟显示t/d愈大宏观力学响应与接近于真实的拉伸数据，当t/d小于0.84时，模拟结果与其他两类三维模型差异逐渐明显，接近于2d-ebsd模型，并比较了后三类三维模型，柱状晶，3D-RVE, 3D-EBSD同一位置厚度方向上X方向的应力差异，显示柱状晶与真实的三维模型差异明显，而随机挤压模型则更接近真实模型。因此作者更推荐考虑材料厚度方向力学行为时，根据二维ebsd结果，进行厚度方向的随机挤压形成的RVE的建模方式，这既可以保证计算精度，又可以避免高昂的实验费用