[01030533]金属材料细观尺度下各向异性非弹性有限变形与损伤

主要关注金属材料细观尺度下各向异性非弹性有限变形与损伤的机理和过程，对晶体滑移非弹性各向异性本构模型及计算方法、材料微结构的取向及其材料微观性能的影响等方面开展了研究，这些研究考虑了细观层次上各向异性介质环境的强烈影响。为模拟细观尺度下的材料变形破坏，对考虑温度影响的晶体滑移各向异性非弹性本构模型发展了三种不同格式的有限变形分析算法。其中两种隐式算法主要用于准静态微观损伤计算；一种隐、显式相结合的算法用于动态微观破坏计算。它们已被证实适用于单晶和多晶体微观非弹性、损伤破坏分析，也适用于单晶、定向凝固合金构件的热粘塑性分析。开展的多晶材料微结构在高速冲击下微观非弹性变形、晶界作用的研究对材料中微观塑性和微观裂纹的演化及竞争关系给出了清晰的力学图像，分析发现在微观各向异性环境中材料非弹性变形导致统计意义下应力差异的增长。对铜、铝单晶和定向凝固合金等材料开展了实验研究，并提出了一种粘塑性模型参数的实用测试标定方法。项目进行期间申请者领导的课题组在国内外期刊和会议发表了二十四篇论文。培养出博士四人、硕士三人。还与德国GKSS研究中心、美国内布拉斯加－林肯大学的同行合作开展了国际合作研究。