基于CPFEM构建考虑板条结构的P92钢蠕变力学模型

摘要

P92钢在服役过程中,热不稳定性会导致微观组织结构演化,会影响力学性能而降低服役寿命。基于晶体塑性理论和耦合位错动力学方程,引入位错硬化模型和尺寸硬化模型,建立了考虑板条尺寸效应和位错硬化效应的蠕变力学本构模型。将用户材料子程序嵌入到有限元软件ABAQUS中运行,结合Voronoi图形原理生成含有板条结构的代表性体单元(representative volume element, RVE)模型,对P92耐热钢高温蠕变拉伸过程进行模拟。将蠕变模拟结果与试验结果进行匹配,分析了网格单元数量和参数对蠕变模拟结果的影响,确定了蠕变模型的计算参数。RVE模型的应力应变分布表明:蠕变拉伸后P92钢出现不均匀塑性变形。