基于3D模拟的双相钢中组元相间变形协调性

双相金属材料通常可以兼顾两相的优点,但由于两相性能的异质性,使两相的变形不协调,受力状态及变形特征较为复杂。基于代表体元法(Representativevolumeelement,RVE)构建奥氏体+铁素体双相钢3D仿真模型,进行不同两相比例压缩变形的数值模拟,分析变形协调特性,讨论组元相微观性能与双相钢宏观性能间的关联规律。结果表明,两相的相内应力、应变分布不均,其中等效塑性应变呈正态分布,而等效应力则呈负偏态分布。在初始变形阶段,两相间表现出显著的变形不协调性;随变形量的增加,两相间的变形协调性得到改善并趋于稳定。两相的塑性应变与宏观应变基本满足线性关系,两相应变增量分别与宏观应变增量之差的比值为一个与相比例相关的定值。引入与两相相比例相关的应变配分参数K,建立基于广义体积分数的应变混合公式,可更加准确地表征复相材料组元相应变与宏观应变间的关联规律,为分析复相材料相间变形协调行为提供理论支持。