مدل سازی میکرومکانیکی رفتار تغییرشکل در مقیاس میکروساختار فولاد ضدزنگ 316L بر پایه مدل مدل میکروساختاری با استفاده از روش اجزاء محدود کریستال پلاستیسیته

ماهیت ناهمسان گرد دانه های موجود در بافت فلزات کریستالی سبب به وجود آمدن ناسازگاری بین دانه ها در هنگام تغییرشکل می شود. این پدیده با کوچکتر شده مقیاس تا حد میکرو و مزو، تشدید می شود. ناهمگنی موجود در تغییرشکل در مقیاس میکرو را با قوانین بنیادی تئوری پیوسته پلاستیسیته نمی توان مورد بررسی قرار داد. در این مطالعه رفتار تغییرشکل لغزشی فولاد ضدزنگ آستنیتی 316L در مقیاس های یاد شده با استفاده اجزاء محدود کریستال پلاستیسیته مدل سازی شده است. فرمول بندی مدل ماده با استفاده از زیربرنامه UMAT به نرم افزار آباکوس معرفی شده است. اعتبارسنجی با استفاده از مقایسه نتایج حل به روش کریستال پلاستیسیته حاصل از آباکوس با نتایج تحلیلی حاصل نرم افزار متلب، انجام شده است. نتیجه مقایسه حاکی از تطابق خوب نتایج عددی و تحلیلی می باشد. در بخش دوم مدل سازی آزمون کشش روی نمونه فولاد ضدزنگ حاوی یک دانه به روش اجزاء محدود کریستال پلاستیسته انجام شده است و با نتایج تجربی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که رفتار تغییرشکل و موضعی شدن تک کریستال با روش پیشنهاد شده قابل پیش بینی بوده در حالیکه روش اجزاء محدود ماکرومکانیک از شناسایی این رفتارها ناتوان می باشد. در بخش پایانی، مدل پلی کریستال میکروساختار با تعداد 10 دانه تولید شد. با تعریف جهات کریستالی متفاوت برای مدل میکروساختار تولید شده، تحلیل اجزاء محدود کریستال پلاستیسیته روی آن صورت گرفت. نتایج حاکی از غیریکنواخت بودن تغییرشکل در مقیاس دانه بندی است. همچنین با تغییر جهات کریستالی نمودار تنش-کرنش ماده در بخش پلاستیک رفتارهای متفاوتی را نشان می دهد.