高应变率加载下FCC金属晶体取向对孔洞增长的影响

采用率相关的晶体塑性本构模型研究了冲击荷载作用下晶体取向对面心立方金属内部孔洞增长的影响。利用VUMAT子程序，将率相关晶体塑性本构模型嵌入ABAQUS有限元软件中，分析了单晶晶内孔洞、双晶晶界孔洞和三角晶界孔洞的增长行为，结果显示：孔洞的变形模式与晶体取向、晶界位置（冲击加载方向与晶界的相对方位）、加载方向相关，晶体的滑移线模型与晶界位置之间的关系可以反映孔洞增长方向。对于晶内孔洞，加载方向越接近011]，孔洞开始增长变形时间越晚，但孔洞的总体增长变形越大；加载方向越接近111]，孔洞开始增长变形时间越早，但孔洞的总体增长变形越小。对于晶界处孔洞，晶界位置影响孔洞的部分变形，但不会影响总体变形。晶体受冲击之后，若孔洞增长方向沿晶内，则晶界会促进孔洞沿晶内增长；若增长方向沿晶界，则晶界会促进孔洞沿晶界方向增长，抑制其向晶内增长。