• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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基于多变形机制的CrMnFeCoNi高熵合金应变率相关晶体塑性本构模型

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王洪磊, 陈军红, 黄西成. 基于多变形机制的CrMnFeCoNi高熵合金应变率相关晶体塑性本构模型[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0173
引用本文: 王洪磊, 陈军红, 黄西成. 基于多变形机制的CrMnFeCoNi高熵合金应变率相关晶体塑性本构模型[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0173
WANG Honglei, CHEN Junhong, HUANG Xicheng. Strain-rate-dependent crystal plasticity constitutive modeling based on multiple deformation mechanisms for CrMnFeCoNi High-entropy alloys[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0173
Citation: WANG Honglei, CHEN Junhong, HUANG Xicheng. Strain-rate-dependent crystal plasticity constitutive modeling based on multiple deformation mechanisms for CrMnFeCoNi High-entropy alloys[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0173

基于多变形机制的CrMnFeCoNi高熵合金应变率相关晶体塑性本构模型

doi: 10.11883/bzycj-2026-0173
基金项目: 国家自然科学基金(5230111);国防基础科研核科学挑战计划专题(TZ2025003);

Strain-rate-dependent crystal plasticity constitutive modeling based on multiple deformation mechanisms for CrMnFeCoNi High-entropy alloys

  • 摘要: 高熵合金(High-entropy alloys,HEAs)在高应变速率、低温等极端条件下所呈现的显著强韧协同效应已被大量研究证实。然而,现有晶体塑性模型虽能描述动态载荷下的宏观力学响应,却较少能从物理机制层面对应变速率效应进行量化,且关键参数往往缺乏明确的物理意义,制约了对该优异性能背后物理机制的深入揭示。基于多重变形机制构建的统一晶体塑性有限元(Crystal Plasticity Finite Element,CPFE)模型,实现了对等原子比CrMnFeCoNi高熵合金在宽应变速率范围(10−2–104 s−1)内宏观塑性流动行为的合理预测。依据热弹-黏塑性理论,推导了应变速率敏感的塑性变形机制晶体学解析式,并通过引入随离散时间步长更新的滑移系位错密度与运动阻力内变量,定量表征了塑性变形过程中微观组织的演化动力学。结果表明:应变速率主导的位错动力学特性和温度依赖的层错能(通过调控孪晶/马氏体相变/位错滑移的竞争机制)共同决定材料强韧协同效应的非线性演化规律,并影响其宏观力学响应。针对Cantor(CrMnFeCoNi)合金研究构建的、用于描述极端条件下塑性变形机制的定量物理模型,可为其它类似的面心立方结构高熵合金(Face-centered cubic high-entropy alloys,FCC HEAs)的建模提供可借鉴框架。
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-05-31
  • 网络出版日期:  2026-10-14

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