钛合金塑性变形过程的三尺度耦合模型与数值模拟

金属在塑性变形过程中经历了外部形状尺寸和内部组织结构的变化。数值模拟技术可对塑性变形过程中的形状尺寸和组织结构变化进行虚拟模拟实验，实现塑性变形过程的可预测和可控制。本研究项目以钛合金塑性变形时的物理机制和力学机制为基础，通过理论分析和实验研究，以晶粒尺寸、位错密度、体积分数等为内部状态变量联系塑性变形与组织结构的交互作用，研究运用内变量法（Internal State Variable Method）建立钛合金塑性变形时跨宏观（Macro-scale）-微观（Micro-scale）-纳观（Nano-scale）的三尺度耦合模型，探索塑性变形过程的集成数值模拟与组织结构预测技术，实现钛合金精密塑性变形过程的形状尺寸与组织性能的一体化控制。同时，发现潜在的工序和模具优化与节约能源的可能性，为促进塑性成形技术向着精确、优质清洁、节约、高效与数字化的方向发展和钛合金的扩大应用提供理论支持。