(通讯员 王帅)2023年11月1日,受ld乐动体育官方网站邵丽华教授的邀请,北京大学刘雁韦博士到ld乐动体育官方网站固体力学所做学术交流报告。报告的题目为“应变梯度强化和热软化对金属微尺度塑性行为的耦合影响研究”。报告由邵丽华教授主持,来自ld乐动体育官方网站的师生共二十余人听取了报告。
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先进金属材料相比于传统金属材料具有高强度、高延展性、高环境适应性等优异性能,从而作为关键结构的关键部件广泛地应用于航空航天、燃气轮机、核工程等领域,推动了相关产业的跨越式发展,并创造了巨大的军事效益和经济效益。由于具有丰富的微结构,先进金属材料的力学行为表现出典型的尺度特征。此外,高温服役环境对先进金属材料的力学行为也具有不可忽视的影响。因此,为更好地对基于该类材料的结构和部件进行优化设计和功能评价,必须对尺度效应和热效应耦合影响下的该类材料的力学行为进行精准描述。构建同时考虑尺度效应和热效应的塑性理论,并将其应用于材料的表征极具挑战性,其主要原因在于两点:一是在满足热力学限制的条件下实现热效应和塑性尺度效应的耦合非常复杂;二是单元对本构关系的敏感性和控制方程的强非线性给力热耦合梯度塑性理论的有限元实现带来了巨大挑战。为研究不同温度下先进材料的微尺度塑性行为,本研究发展了一种力热耦合的低阶应变梯度塑性模型,并开发了该模型的有限元求解算法。基于实验和标准数值算例,验证了模型及算法的有效性。最后,以带孔方板的拉伸为例,研究了应变梯度和温度对该类金属材料力学行为的耦合影响。结果显示高温下金属的微尺度塑性行为取决于应变梯度强化和热软化的相互竞争。本研究为基于相关材料的结构和部件的优化设计提供了坚实的理论基础和有效的数值求解方案。
刘雁韦于2021年获得北京大学理学博士学位,同年6月入选北京大学博雅博士后计划开展博士后研究,并于2022年入选国家人社部博士后创新人才支持计划。主要从事多场耦合下材料的跨尺度塑性和断裂行为研究,目前已发表SCI论文20篇,授权中国发明专利2项,其中近五年以第一作者/通讯作者身份在固体力学权威期刊IJMS、CS、SCPMA、AMM、IJSS等发表SCI论文14篇。曾获博士生国家奖学金、北京大学优秀毕业生、北京大学王仁奖学金等荣誉。主持国家自然科学基金青年项目一项,参与国家自然科学基金重大项目、重点项目及面上项目等。