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报告题目：界面位错的运动特性及其在纳米析出相材料中的强韧化

报告人：魏宇杰  研究员

中国科学院力学研究所

时间：2020年7月24日上午10:00

报告人简介：

魏宇杰1997年北京大学力学系本科毕业，2000年在科学院力学研究所获硕士学位，2001-2006在麻省理工读博士并取得博士学位，2006-2008在布朗大学开展博士后研究，2008-2009在阿拉巴马大学机械工程系任助理教授。魏宇杰研究员2010开始在力学研究所任现职，是科学院百人计划入选者，目前任力学研究所副所长，非线性力学国家重点实验室主任。他主要研究内容为固体强度、塑性变形机理与其本构模型、服役可靠性等，作为通信作者在Nature, Nature Materials, Rev. Mod. Phys, PRL, PNAS, Nature Communications, Adv. Mater, Nano Letters, Acs Nano, Mat. Today Phys., JMPS, Acta Mater, JPS, PRB等国际学术期刊上发表SCI论文100余篇。

报告摘要：

晶体材料的强度和韧性很大程度上取决于位错的几何特征与运动性质。该报告主要涉及面心立方晶体中的不同结构的位错在高应变率下的响应，包括位错在孪晶界面上的运动特性，以及析出相-基底材料界面上的位错萌生过程与尺度效应；包含两方面的研究进展，
（1）发现螺型全位错和螺型孪晶界不全位错都能稳定地以声速滑移，并都能超声速运动；同时发现位错的运动还与非施密特应力(不贡献分解剪应力RSS)有关，与传统施密特原理相悖。这项研究推翻了传统连续介质力学中对超声速位错的认知，确认了超声速螺位错的存在。
（2）揭示高应力下纳米析出相作为位错源这一新机制，结合析出相的传统硬化功能，可实现高密度析出相合金在强度和韧性上的优异性能。理论分析表明纳米析出形成位错源的能力依赖于析出相与基底材料之间的晶格失，由此提出析出相强韧化的的两个关键尺度 - 析出相大小及析出相之间的距离（或者析出相密度） - 以实现最优化匹配设计，并给出了材料设计过程中这两个尺度的选择关系。理论结果和目前的实验数据一致，这一研究成果为高强高韧的析出相合金材料设计提供了理论基础。