我校机械工程学院机械工程专业 2014 级博士生郭宁与导师孙朝阳合作撰写的研究论文“Modelingof slip, twinning and transformation induced plasticdeformation for TWIP steel based on crystal plasticity”被《International Journal of Plasticity》接收发表。
该研究成果是孙朝阳副教授带领的研究团队在TWIP 钢微结构变形机制的理论研究领域取得的阶段性成果。结合此研究工作,郭宁正在开展 TWIP 钢多尺度多机制建模和实验表征方面的研究,目前已取得阶段性成果。
高强高韧孪生诱发塑性 (TWinning InducedPlasticity,TWIP) 钢为解决增强和增韧的矛盾提供了方向,成为当前先进高强度钢的一个重要研究领域和研究热点。但在微观多机制耦合诱发塑性机制,特别是多机制竞争和耦合对宏观塑性性能影响规律的研究尚缺少深入理论研究。针对 TWIP 钢奥氏体层错能在合适范围内,细观机制上表现为晶体滑移、孪生和马氏体相变的相互竞争和耦合作用,即表现为 TWIP 效应和 TRIP 效应并存。孙朝阳副教授研究团队一方面提出适用于 TWIP 钢的滑移、孪生和相变耦合的晶体塑性有限元模型;另一方面利用该模型预测再现了单晶特定取向和加载方式下的非典型现象——应力陡降,以及孪晶和相变诱发陡降的先后顺序。该研究丰富了多机制耦合建模理论,为充分发挥 TWIP 钢强韧化效应提供理论指导,也为掌握微结构与性能关系及实现微结构演化的性能调控提供可能。
该研究工作得到国家自然科学基金委的资助。