极薄带异步轧制滑移带演化的晶体塑性有限元分析.pdfVIP

第32卷第4期材料科学与工艺Vol.32No.4

2024年8月MATERIALSSCIENCEANDTECHNOLOGYAug.2024

D0I:10.11951/j.issn.1005-0299

极薄带异步轧制滑移带演化的晶体塑性有限元分析

陈守东1,2,3,卢日环4

（1.铜陵学院机械工程学院，安徽铜陵244061;2.轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学），

沈阳110819;3.铜陵学院工程液压机器人安徽普通高校重点实验室，安徽铜陵244061；

4.燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，河北秦皇岛066004）

摘要：以单层晶极薄带轧制为研究对象，采用多尺度晶体塑性有限元方法模拟其在拉-压-剪复合应力状态下的宏观

剪切带和微观滑移带演化，优化极薄带材轧制工艺。在微观层次上，每个晶粒被离散成若干个有限元单元，且每个积分

点采用单晶体本构模型。宏-微观层次模拟的共同特征是滑移带演化高度的各向异性和局部化，微观层次的模拟更加明

显。结果表明：新剪切带随轧制区施加额外剪切变形而形成，在拉-压-剪复合应力下，强剪切造成已缩窄的主次剪切带

随轧制压下的增大而又扩展。单系滑移带在各变形晶粒内的演化差异很大，存在主次滑移，随压-剪复合应力状态的增

强而形成亚滑移带。在拉-压-剪复合应力下，单滑移扩展和叠加形成贯穿晶界的累积滑移带，晶界起到很好的滑移承

载和传递作用。

关键词：极薄带异步轧制；单层晶铜箔；滑移带；晶体塑性；有限元

中图分类号：TG335.5文献标志码：A文章编号：1005-0299(2024)04-0085-10

Crystalplasticityfiniteelementmethod(CPFEM)analysisforslipband

developmentinfoilasymmetricalrolling

CHENShoudong-23,LURihuan

(1.SchoolofMechanicalEngineering,TonglingUniversity,Tongling244061,China;2.StateKeyLabofRollingand

Automation(NortheasternUniversity),Shenyang110819,China;3.KeyLaboratoryofConstructionHydraulicRobots

ofAnhuiHigherEducationInstitutes,TonglingUniversity,Tongling244061,China;4.NationalEngineeringResearch

CenterforEquipmentandTechnologyofColdRolledStrip,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)

Abstract:Amulti-scalecrystalplasticfiniteelementmethodisusedtosimulatetheevolutionofmacroscopic

shearbandandmicroscopicslipbandundertension-compression-shearcombinedstressoptimizingtherolling

processofsinglecrystalfoilrolling.Atthemicroscopiclevel,eachgrainisseparatedintoseveralfinite

elementelements,andasinglecrystalconstitutivemodelisusedforea