《體心立方結構金屬裂紋尖端缺陷萌生的多尺度模擬》是依託復旦大學，由倪玉山擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：體心立方結構金屬裂紋尖端缺陷萌生的多尺度模擬
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：倪玉山
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
納米材料和結構的微觀力學回響是現今力學和凝聚態物理科學的前沿研究方向之一。由於缺乏有效的分析方法及對體心立方結構金屬納觀位錯變形缺乏分析，使得現今無法對體心立方結構金屬變形破壞機理具有更深刻的認識。本項目將採用多尺度分析技術，結合晶界廣義堆垛層錯能和多層廣義孿晶能計算，模擬大尺寸體心立方結構金屬鉭Ⅰ、Ⅱ型裂紋尖端擴展，了解其位錯發射的運動規律，分析金屬鉭裂紋尖端缺陷萌生，全位錯的分解以及擴展位錯形成機理，探討不同晶向下裂紋擴展韌脆變化機理，並結合裂紋尖端微觀力學分析，提出新的裂紋脆塑性擴展判定方法，並進行相應實驗觀察驗證。本課題的完成對體心立方結構金屬鉭的納觀與巨觀多尺度模擬方法的套用，加深對體心立方結構金屬變形破壞機理的理解，豐富金屬微觀斷裂破壞理論必將起到積極作用。
結題摘要
本項目對納米材料金屬結構裂紋尖端缺陷萌生進行多尺度模擬，以達到對金屬變形破壞機理更深刻的認識。本項目採用多尺度分析技術，開展了鉭、鐵、鎢三種體心立方金屬裂紋的多尺度模擬，結合晶界廣義堆垛層錯能和多層廣義孿晶能計算及提出的裂紋脆塑性擴展判據，進行韌脆性分析以及體心立方金屬鎢Ⅱ型微觀裂紋的多尺度模擬研究；進行了納米材料表面凹坑缺陷尺寸效應的多尺度分析，用準連續介質多尺度方法模擬表面缺陷對納米壓痕位置的影響，以及楔形壓頭頂角度對納米壓痕變形的影響；進行納米材料摩擦的橋域多尺度模擬分析及基於多尺度方法的納米薄膜材料摩擦過程中壓頭深度與速度效應研究；滾動接觸潤滑疲勞的多尺度建模與仿真，以及熱超構材料等方面的研究。本課題的完成對納米材料結構的納觀與巨觀多尺度模擬方法的套用，加深對納米金屬結構變形破壞機理的理解，豐富金屬微觀斷裂破壞理論必將起到積極作用。
