锌及其合金是重要的工业材料,因其耐腐蚀、成本低、延展性好。然而,由于其高度各向异性的行为,这些材料的表征仍然是一项困难的任务,后者是由于微观结构效应的影响,即不同的滑移系统的不同家族的负载定向激活和随后的纹理演化,使得可靠的材料模型的发展相当困难。一种基于多晶可塑性的微机械方法可以更好地描述宏观行为背后的物理机制。这一改进的模型表面上应该提高对机械行为的理解,而宏观的方法则是使用单一的现象学各向异性模型,同时还需要大量的实验来确定材料的参数。本文采用多尺度粘塑性自洽(VPSC)方法。基于电子背散射衍射(EBSD)的微观结构和变形机制信息,对金属板变形过程中宏观各向异性的力学响应进行了描述。通过对三种不同方向的拉伸曲线的模拟和实验结果进行对比分析,得到了临界解析剪切应力(CRSS)和微尺度晶体参数。为了得到一个全局的识别解决方案,我们利用协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)的遗传算法求解反演问题。我们通过比较模拟和实验的纹理和激活的滑动系统来验证我们的方法。最后,利用确定的力学参数对合金的各向异性进行了研究,通过确定相应的r值和坡度系数来预测合金的形貌。
——文章发布于2018年6月27日