Concurrent multiscale modeling of microstructural effects on localization behavior in finite deformation solid mechanics

Alleman, Coleman N.; Foulk, James W.; Mota, Alejandro; Lim, Hojun; Littlewood, David J.

doi:10.1007/s00466-017-1481-5

标题：有限变形固体力学中微观结构对局部化行为影响的并行多尺度建模

期刊文章 · 2017年11月6日星期一00:00:00 EST ·计算力学

内政部：https://doi.org/10.1007/s00466-017-1481-5· OSTI ID：1411597

Alleman，Coleman N。 ^[1]; 詹姆斯·沃克。 ^[1]; 亚历杭德罗·莫塔 ^[1]; 林和君 ^[2]; 大卫·J·利特伍德。 ^[3]

桑迪亚国家实验室（SNL-CA），加利福尼亚州利弗莫尔（美国）。材料力学部。
桑迪亚国家实验室（SNL-CA），加利福尼亚州利弗莫尔（美国）。计算材料与数据科学
桑迪亚国家实验室（SNL-NM），新墨西哥州阿尔伯克基（美国）。多尺度科学

微观结构引入的力学场的非均匀性在变形局部化中起着关键作用。因此，为了解决这一早期失效阶段，有必要采用具有足够分辨率的微观结构。另一方面，由于计算的局限性，不可能在组件尺度上表示整个域中的微观结构。在这里，作者演示了并发多尺度建模的使用，以在关键区域中合并显式的精细分辨微观结构，同时用更粗的离散化来解析该区域外更平滑的机械场，以限制计算成本。微观结构物理采用高保真模型进行建模，该模型结合了各向异性晶体弹性和速率相关晶体塑性，以模拟不锈钢合金的行为。采用包含各向同性线弹性和速率相关J的低保真度模型处理成分尺度的材料行为₂可塑性。采用Schwarz交替法对微结构和元件尺度子域进行并行建模，并进行耦合，该方法分别求解每个子域中的边值问题，并通过Dirichlet边界条件在子域之间传递解信息。在本研究中，该框架用于模拟拉伸试样颈缩过程中的初始定位。

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研究机构：: 桑迪亚国家实验室（SNL-CA），加利福尼亚州利弗莫尔（美国）；Sandia国家实验室（SNL-NM），新墨西哥州阿尔伯克基（美国）

赞助组织：: USDOE国家核安全局（NNSA）

授予/合同编号：: AC04-94AL85000型

OSTI ID：: 1411597

报告编号：: 沙子-2017-2403J；PII:1481；税号：US1800240

日志信息：: 计算力学，第61卷，1-2期；国际标准编号0178-7675

出版商：: 施普林格版权声明

出版国家：: 美国

语言：: 英语

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引用者：7部作品

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