含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法、装置

1.本技术涉及材料模拟技术领域，特别涉及一种含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法、装置。


背景技术：

2.微动疲劳是指一对相互接触的疲劳构件在循环载荷作用下，两构件的接触区发生微小的相对滑动，从而导致材料产生损伤，在损伤演变过程中裂纹形核、萌生和扩展，最终使结构失效或断裂的现象。航空发动机的风扇、压气机和涡轮等部位的叶片-轮盘之间的榫连接结构就是一种典型的微动疲劳工况。据统计数据显示，每年的航空发动机疲劳故障中，有约1/6是由微动疲劳造成的。因此对于微动疲劳问题进行建模、模拟和分析具有重要的工程价值，能够为航空发动机涡轮叶片的故障分析和失效预测提供有力的技术支持。
3.发动机涡轮叶片的主要材料为镍基单晶高温合金，镍基单晶高温合金是由定向凝固技术铸造而成。然而由于单晶定向凝固铸造的复杂工艺和苛刻条件以及单晶叶片的复杂形貌，这些都使得难以保证单晶叶片内部不出现晶界缺陷。例如，小角晶界缺陷即为导致单晶叶片缺陷的主要原因之一。小角晶界即是在单晶合金铸造工程中由于各项原因的扰动，使得内部本应沿同一取向生长的晶粒在某一时刻取向发生变化，与原有取向产生偏差形成晶界，这会使得叶片材料实际成为含有小角晶界的双晶材料。因此开展含小角晶界的双晶合金微动疲劳建模和模拟具有重要的理论和工程应用价值。


技术实现要素：

4.本技术提供一种含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法、装置，充分考虑了实际晶体材料的小角晶界和晶粒的真实微结构，建立与实际试件晶体微结构一致的有限元模型，并将晶体塑性本构关系应用到各个晶粒，将每个晶粒的真实晶体取向赋予每个晶粒，实现了对微动疲劳试件的晶体塑性模拟。
5.本技术第一方面实施例提供一种含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法，包括以下步骤：
6.将晶体塑性本构关系编写为fortran程序；
7.对含有小角晶界的双晶榫头试件进行ebsd(electron backscattered diffraction，电子背散射衍射)表征，得到所述双晶榫头试件的ebsd表征数据，并将所述ebsd表征数据保存为ctf文件；
8.将所述ctf文件导入到自编的dream3d脚本，生成inp文件；
9.将所述inp文件和所述ctf文件导入到预设的matlab脚本运行，根据所述ctf文件和所述晶体塑性本构关系对所述ebsd表征数据换算，为所述inp文件设置晶粒编号和晶体取向参数；
10.将所述晶粒编号和所述晶体取向参数的inp文件导入abaqus中，得到abaqus有限元模型，并为所述abaqus有限元模型设置载荷、边界条件、分析步、摩擦和接触条件后，与所
述fortran程序进行文件关联，模拟得到应力、应变、累积塑性应变结果。
11.可选地，所述对含有小角晶界的双晶榫头试件进行ebsd表征，得到所述双晶榫头试件的ebsd表征数据，并将所述ebsd表征数据保存为ctf文件，包括：
12.对含有小角晶界的双晶榫头试件进行抛光，开展电子背散射衍射ebsd观测，获得所述双晶榫头试件的晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据；
13.将所述晶体取向数据、所述双晶的每个晶粒的形貌数据和所述小角晶界位置数据保存为所述ctf格式文件。
14.可选地，在将所述晶体取向数据、所述双晶的每个晶粒的形貌数据和所述小角晶界位置数据保存为所述ctf格式文件之后，还包括：
15.通过matlab脚本对所述ctf格式文件进行可视化分析，生成所述双晶榫头试件的反极图图像。
16.可选地，所述晶体塑性本构关系包含塑性行为的晶体学描述，所述塑性行为的晶体学描述为：
[0017][0018]
其中，表示第α个滑移系上的应变率，f
p
表示变形梯度的塑性部分，s
(α)
为第α个滑移系的滑移方向，m
(α)
为第α个滑移系滑移方向的法向，α为滑移系的标号。
[0019]
可选地，所述滑移系上的应变率由塑性流动率方程得到，所述塑性流动率方程如下：
[0020][0021]
其中，为相对应变率，g
(α)
为当前强度，n为率指数，τ
(α)
为第α个滑移系上的分解剪应力，x
(α)
为背应力。
[0022]
本技术第二方面实施例提供一种含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟装置，包括：
[0023]
编写模块，用于将晶体塑性本构关系编写为fortran程序；
[0024]
表征模块，用于对含有小角晶界的双晶榫头试件进行ebsd表征，得到所述双晶榫头试件的ebsd表征数据，并将所述ebsd表征数据保存为ctf文件；
[0025]
生成模块，用于将所述ctf文件导入到自编的dream3d脚本，生成inp文件；
[0026]
运行模块，用于将所述inp文件和所述ctf文件导入到预设的matlab脚本运行，根据所述ctf文件和所述晶体塑性本构关系对所述ebsd表征数据换算，为所述inp文件设置晶粒编号和晶体取向参数；
[0027]
模拟模块，用于将所述晶粒编号和所述晶体取向参数的inp文件导入abaqus中，得到abaqus有限元模型，并为所述abaqus有限元模型设置载荷、边界条件、分析步、摩擦和接触条件后，与所述fortran程序进行文件关联，模拟得到应力、应变、累积塑性应变结果。
[0028]
可选地，所述表征模块，具体用于：
[0029]
对含有小角晶界的双晶榫头试件进行抛光，开展电子背散射衍射ebsd观测，获得所述双晶榫头试件的晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据；
[0030]
将所述晶体取向数据、所述双晶的每个晶粒的形貌数据和所述小角晶界位置数据保存为所述ctf格式文件。
[0031]
可选地，在将所述晶体取向数据、所述双晶的每个晶粒的形貌数据和所述小角晶界位置数据保存为所述ctf格式文件之后，所述表征模块，还用于：
[0032]
通过matlab脚本对所述ctf格式文件进行可视化分析，生成所述双晶榫头试件的反极图图像。
[0033]
可选地，所述晶体塑性本构关系包含塑性行为的晶体学描述，所述塑性行为的晶体学描述为：
[0034][0035]
其中，表示第α个滑移系上的应变率，f
p
表示变形梯度的塑性部分，s
(α)
为第α个滑移系的滑移方向，m
(α)
为第α个滑移系滑移方向的法向，α为滑移系的标号。
[0036]
可选地，所述滑移系上的应变率由塑性流动率方程得到，所述塑性流动率方程如下：
[0037][0038]
其中，为相对应变率，g
(α)
为当前强度，n为率指数，τ
(α)
为第α个滑移系上的分解剪应力，x
(α)
为背应力。
[0039]
本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法。
[0040]
本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现上述的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法。
[0041]
由此，本技术实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法具有以下优点：
[0042]
(1)本技术实施例基于ebsd测得的真实材料微结构数据，建立了符合真实微结构情况的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性有限元模型，模型包含小角晶界位置、小角晶界几何形貌、每个晶粒的晶体取向、每个晶粒的几何形貌等信息，因此可以探究各项因素对双晶合金微动疲劳行为的影响，尤其是小角晶界对材料微动疲劳行为的影响，而不局限于单晶体的研究。
[0043]
(2)基于晶体塑性本构关系编写umat材料子程序，通过abaqus调用umat子程序实现了对晶体材料微动疲劳行为的晶体塑性有限元模拟，更好地模拟了实际微动疲劳过程中材料的塑性变形与损伤行为。
[0044]
(3)本技术实施例所采用的的晶体塑性模拟方法可以进行微米到厘米量级尺度的模拟，更加接近航空发动机所用的涡轮叶片构件尺寸量级，从而能够为工程实践提供更为直接和有效的技术支持。
[0045]
本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0046]
本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0047]
图1为根据本技术实施例提供的一种含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法的流程图；
[0048]
图2为根据本技术一个实施例的榫头试件的反极图图像的示例图；
[0049]
图3为根据本技术一个实施例的榫头试件的晶体塑性有限元模型的示例图；
[0050]
图4为根据本技术一个实施例的对榫头试件的晶体塑性有限元模型进行网格划分的示例图；
[0051]
图5为根据本技术一个实施例的累积塑性应变等云图的示例图；
[0052]
图6为根据本技术实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法的流程图；
[0053]
图7为根据本技术实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟装置的示例图；
[0054]
图8为根据本技术实施例的电子设备的示例图。
具体实施方式
[0055]
下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0056]
下面参考附图描述本技术实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法、装置。
[0057]
在介绍本技术实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法之前，先简单介绍下相关技术中关于镍基单晶叶片的微动疲劳模拟方法。
[0058]
目前关于镍基单晶叶片的微动疲劳模拟主要限于不含小角晶界的单晶体模拟，主要研究包含有两方面：(1)只考虑弹性各向异性属性的模拟，例如，在有限元软件中输入镍基单晶弹性各向异性的常数，进行微动疲劳的弹性行为模拟；(2)借助晶体塑性本构关系与有限元软件相结合的晶体塑性模拟方法，开展镍基单晶弹塑性行为模拟，虽然能够模拟单晶体的损伤和滑移行为，但同样不能考虑小角晶界因素，如何基于晶体塑性本构关系，同时结合有限元实现小角晶界的建模仍然是一个挑战性的问题。
[0059]
另外，相关技术中还提出了一种“二元合金中剪切耦合晶界迁移与裂纹相互作用模拟方法”通过随机替换原子的方式构造二元合金双晶模型，采用分子动力学模拟得到二元合金中剪切耦合晶界迁移与裂纹相互作用的结果。
[0060]
然而，对于方法(1)而言，这种方法不能考虑塑性行为，而微动疲劳接触区域存在高应力集，使得接触区进入塑性变形，因此该方法的模拟结果精度有限；并且该方法无法考虑小角晶界因素，无法实现小角晶界的建模和模拟；对于方法(2)而言，虽然能够模拟单晶体的损伤和滑移行为，但只考虑了单晶体建模和模拟，不能考虑小角晶界因素，无法进行含
小角晶界的双晶的模拟；对于“二元合金中剪切耦合晶界迁移与裂纹相互作用模拟方法”的双晶模拟而言，由于分子动力学方法计算能力的限制，只能开展原子层面的建模和模拟，空间尺度为纳米量级，而航空发动机所用的涡轮叶片构件尺寸量级是厘米量级，因此，该方法距离真实构件的尺寸量级尚有一定距离。
[0061]
正是基于上述问题，本技术提供了一种含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法，可以基于电子背散射衍射扫描的材料真实数据，创建含有更多晶体学信息的有限元晶体模型，并利用材料子程序将晶体塑性本构关系嵌入abaqus软件，将每个晶粒的真实晶体取向赋予有限元模型中的每个晶粒，实现与真实材料一致的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟，并可以探究小角晶界位置、小角晶界几何形貌、每个晶粒的晶体取向、每个晶粒的几何形貌等因素对微动疲劳行为的影响。
[0062]
具体而言，图1为本技术实施例所提供的一种含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法的流程示意图。
[0063]
如图1所示，该含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法包括以下步骤：
[0064]
在步骤s101中，将晶体塑性本构关系编写为fortran程序。
[0065]
具体而言，晶体塑性有限元模拟是研究晶体合金的微结构-力学性能关系的有效计算工具，尤其是在探究晶体材料损伤、滑移行为和预测裂纹萌生和扩展、疲劳寿命等方面具有重要作用。因此，本技术实施例可以将晶体塑性本构关系编写为fortran程序，将fortran程序以材料子程序(user-defined material，umat)的方式嵌入abaqus软件进行调用计算。
[0066]
其中，晶体塑性本构关系中的主要部分为对塑性行为的晶体学描述，本技术实施例的塑性行为的晶体学描述为：
[0067][0068]
其中，表示第α个滑移系上的应变率，f
p
表示变形梯度的塑性部分，s
(α)
为第α个滑移系的滑移方向，m
(α)
为第α个滑移系滑移方向的法向，α为滑移系的标号。
[0069]
可选地，在一些实施例中，滑移系上的应变率由塑性流动率方程得到，塑性流动率方程如下：
[0070][0071]
其中，为相对应变率，g
(α)
为当前强度，n为率指数，τ
(α)
为第α个滑移系上的分解剪应力，x
(α)
为背应力。
[0072]
其中，τ
(α)
由下式给出：
[0073][0074]
背应力x
(α)
可由chaboche模型得到，该模型相比一般模型能够更好地模拟材料在循环加载下的力学行为：
[0075][0076]
其中，ζ
(α)
和r
(α)
是材料相关常数。当前强度g
(α)
由滑移阻力演化方程给出：
[0077][0078]hαβ
(γ)＝h(γ)[q+(1-q)δ
αβ
]；
[0079]
其中，h
αβ
(γ)为潜在硬化模量，q表示潜在硬化参数，h(γ)为自硬化模量，可由下式计算得到：
[0080][0081]
其中，h0为初始硬化模量，τs表示初始滑移抵抗力，τ0表示饱和期的滑移抵抗力，γ表示所有滑移系上的taylor累计剪切应变，可由下式计算：
[0082][0083]
在步骤s102中，对含有小角晶界的双晶榫头试件进行ebsd表征，得到双晶榫头试件的ebsd表征数据，并将ebsd表征数据保存为ctf文件。
[0084]
可选地，在一些实施例中，对含有小角晶界的双晶榫头试件进行ebsd表征，得到双晶榫头试件的ebsd表征数据，并将ebsd表征数据保存为ctf文件，包括：对含有小角晶界的双晶榫头试件进行抛光，开展电子背散射衍射ebsd观测，获得双晶榫头试件的晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据；将晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据保存为ctf格式文件。
[0085]
可选地，在将晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据保存为ctf格式文件之后，还包括：通过matlab脚本对ctf格式文件进行可视化分析，生成双晶榫头试件的反极图图像。
[0086]
具体地，本技术实施例可以对含有小角晶界的双晶榫头试件进行精细抛光，开展ebsd观测，获得试件的晶体取向数据(欧拉角)、双晶的每个晶粒的形貌、小角晶界位置等数据，保存为ctf格式文件，并用matlab脚本对数据进行可视化分析，获得榫头试件的反极图等图像，如图2所示。
[0087]
在步骤s103中，将ctf文件导入到自编的dream3d脚本，生成inp文件。
[0088]
应当理解的是，本技术实施例可以将包含材料微结构信息的ctf文件导入到自编的dream3d脚本，该脚本可以根据ctf信息自动实现晶体取向数据(欧拉角)、晶粒形貌等数据的识别，并且生成abaqus有限元软件所需的计算输入文件(inp格式)。
[0089]
在步骤s104中，将inp文件和ctf文件导入到预设的matlab脚本运行，以根据ctf文件和晶体塑性本构关系对ebsd表征数据换算，为inp文件设置晶粒编号和晶体取向参数。
[0090]
也就是说，本技术实施例可以将生成的inp文件、ctf文件导入到自编的matlab脚本进行运行，该脚本可以根据ctf文件，将每个ebsd扫描点处的欧拉角数据逐个换算为步骤s101中本构关系所需的晶体取向参数，并将该参数写入inp文件。
[0091]
在步骤s105中，将晶粒编号和晶体取向参数的inp文件导入abaqus中，得到abaqus有限元模型，并为abaqus有限元模型设置载荷、边界条件、分析步、摩擦和接触条件后，与fortran程序进行文件关联，模拟得到应力、应变、累积塑性应变结果。
[0092]
具体而言，本技术实施例可以在abaqus中导入inp文件，即可生成榫头试件的晶体
塑性有限元模型，该模型与榫头试件实际尺寸相同，而且该模型包含了与榫头试件实际情况一致的小角晶界位置、小角晶界几何形貌、每个晶粒的晶体取向、每个晶粒的几何形貌(如图3所示)。然后，在abaqus中对模型进行网格划分，对处于微动接触区域的位置要加密网格(如图4所示)。
[0093]
进一步地，榫槽试件的建模采用宏观建模方法，可以按照实际榫槽试件形几何尺寸建立有限元模型，将榫槽模型视为各向同性弹性材料赋予密度、杨氏模量、泊松比等数据，将榫头榫槽装配起来，并为所建立的晶体模型设置载荷、边界条件、分析步、摩擦和接触等条件，其中，榫槽端固定，榫头端施加疲劳载荷，采用static/general分析步，榫头榫槽接触部位采用硬接触，并设置合适的摩擦系数。
[0094]
进一步地，本技术实施例可以将abaqus有限元模型与步骤一中建立的fortran材料子程序(umat)进行文件关联，完成晶体塑性有限元建模。运行计算，实现含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟，获得应力、应变、累积塑性应变等结果，并使用abaqus进行结果的可视化分析(累积塑性应变等云图如图5所示)。结果可以展示出应力、应变、累积塑性应变危险位置，为微动疲劳的失效分析和故障预测提供有效依据。通过不同小角晶界的试件重复以上步骤分析，能够获得不同小角晶界情况下的应力、应变、累积塑性应变结果，从而研究小角晶界位置、小角晶界几何形貌、每个晶粒的晶体取向、每个晶粒的几何形貌等因素对微动疲劳行为的影响。
[0095]
由此，本技术实施例基于电子背散射衍射扫描的材料真实数据，创建含有更多晶体学信息的有限元晶体模型，并利用材料子程序将晶体塑性本构关系嵌入abaqus软件，将每个晶粒的真实晶体取向(简称“晶向”)赋予有限元模型中的每个晶粒，实现与真实材料一致的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟，并可以探究小角晶界位置、小角晶界几何形貌、每个晶粒的晶体取向、每个晶粒的几何形貌等因素对微动疲劳行为的影响。
[0096]
为便于本领域技术人员进一步了解本技术实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法，下面结合具体实施例进行详细说明。
[0097]
如图6所示，该含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法，包括以下步骤：
[0098]
s601，编写晶体塑性子程序。
[0099]
s602，对含小角晶界的榫头试件进行ebsd表征。
[0100]
s603，由ebsd结果利用dream3d生成inp文件。
[0101]
s604，通过matlab为inp文件设置晶粒编号、晶体取向等参数。
[0102]
s605，将输入文件导入abaqus，得到abaqus有限元模型，并为abaqus有限元模型设置载荷、边界条件等后，与fortran材料子程序进行文件关联，并模拟获取应力、应变、累积塑性应变等结果。
[0103]
由此，充分考虑了实际晶体材料的小角晶界和晶粒的真实微结构，建立与实际试件晶体微结构一致的有限元模型，并将晶体塑性本构关系应用到各个晶粒，将每个晶粒的真实晶体取向赋予每个晶粒，实现了对微动疲劳试件的晶体塑性模拟。
[0104]
根据本技术实施例提出的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法，可以基于电子背散射衍射扫描的材料真实数据，创建含有更多晶体学信息的有限元晶体模型，并利用材料子程序将晶体塑性本构关系嵌入abaqus软件，将每个晶粒的真实晶体取向
赋予有限元模型中的每个晶粒，实现与真实材料一致的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟，并可以探究小角晶界位置、小角晶界几何形貌、每个晶粒的晶体取向、每个晶粒的几何形貌等因素对微动疲劳行为的影响。
[0105]
其次参照附图描述根据本技术实施例提出的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟装置。
[0106]
图7是本技术实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟装置的方框示意图。
[0107]
如图7所示，该含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟装置10包括：编写模块100、表征模块200、生成模块300、运行模块400和模拟模块500。
[0108]
其中，编写模块100用于将晶体塑性本构关系编写为fortran程序；
[0109]
表征模块200用于对含有小角晶界的双晶榫头试件进行ebsd表征，得到双晶榫头试件的ebsd表征数据，并将ebsd表征数据保存为ctf文件；
[0110]
生成模块300用于将ctf文件导入到自编的dream3d脚本，生成inp文件；
[0111]
运行模块400用于将inp文件和ctf文件导入到预设的matlab脚本运行，以根据ctf文件和晶体塑性本构关系对ebsd表征数据换算，为inp文件设置晶粒编号和晶体取向参数；
[0112]
模拟模块500用于将所述晶粒编号和所述晶体取向参数的inp文件导入abaqus中，得到abaqus有限元模型，并为abaqus有限元模型设置载荷、边界条件、分析步、摩擦和接触条件后，与fortran程序进行文件关联，模拟得到应力、应变、累积塑性应变结果。
[0113]
可选地，表征模块200具体用于：
[0114]
对含有小角晶界的双晶榫头试件进行抛光，开展电子背散射衍射ebsd观测，获得双晶榫头试件的晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据；
[0115]
将晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据保存为ctf格式文件。
[0116]
可选地，在将晶体取向数据、双晶的每个晶粒的形貌数据和小角晶界位置数据保存为ctf格式文件之后，表征模块200还用于：
[0117]
通过matlab脚本对ctf格式文件进行可视化分析，生成双晶榫头试件的反极图图像。
[0118]
可选地，晶体塑性本构关系包含塑性行为的晶体学描述，塑性行为的晶体学描述为：
[0119][0120]
其中，表示第α个滑移系上的应变率，f
p
表示变形梯度的塑性部分，s
(α)
为第α个滑移系的滑移方向，m
(α)
为第α个滑移系滑移方向的法向，α为滑移系的标号。
[0121]
可选地，滑移系上的应变率由塑性流动率方程得到，塑性流动率方程如下：
[0122][0123]
其中，为相对应变率，g
(α)
为当前强度，n为率指数，τ
(α)
为第α个滑移系上的分解剪应力，x
(α)
为背应力。
[0124]
需要说明的是，前述对含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法实施例的解释说明也适用于该实施例的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟装置，此处不再赘述。
[0125]
根据本技术实施例提出的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟装置，可以基于电子背散射衍射扫描的材料真实数据，创建含有更多晶体学信息的有限元晶体模型，并利用材料子程序将晶体塑性本构关系嵌入abaqus软件，将每个晶粒的真实晶体取向赋予有限元模型中的每个晶粒，实现与真实材料一致的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟，并可以探究小角晶界位置、小角晶界几何形貌、每个晶粒的晶体取向、每个晶粒的几何形貌等因素对微动疲劳行为的影响。
[0126]
图8为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：
[0127]
存储器801、处理器802及存储在存储器801上并可在处理器802上运行的计算机程序。
[0128]
处理器802执行程序时实现上述实施例中提供的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法。
[0129]
进一步地，电子设备还包括：
[0130]
通信接口803，用于存储器801和处理器802之间的通信。
[0131]
存储器801，用于存放可在处理器802上运行的计算机程序。
[0132]
存储器801可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0133]
如果存储器801、处理器802和通信接口803独立实现，则通信接口803、存储器801和处理器802可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component，简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0134]
可选的，在具体实现上，如果存储器801、处理器802及通信接口803，集成在一块芯片上实现，则存储器801、处理器802及通信接口803可以通过内部接口完成相互间的通信。
[0135]
处理器802可能是一个中央处理器(central processing unit，简称为cpu)，或者是特定集成电路(application specific integrated circuit，简称为asic)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0136]
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的含小角晶界的双晶合金微动疲劳晶体塑性模拟方法。
[0137]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0138]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0139]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0140]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或n个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0141]
应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0142]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0143]
此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0144]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。