統(tǒng)一斷裂準(zhǔn)則

主講人 : 張哲峰 研究員

金屬玻璃具有特殊非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，總是表現(xiàn)出與傳統(tǒng)晶體完全不同的變形與斷裂行為，使其成為研究材料強(qiáng)度與斷裂理論的理想模型材料，因而吸引材料、力學(xué)和物理等學(xué)科研究人員的廣泛興趣。報(bào)告講述基于報(bào)告人過(guò)去20年關(guān)于金屬玻璃斷裂與強(qiáng)度理論方面研究工作，發(fā)現(xiàn)經(jīng)典斷裂準(zhǔn)則無(wú)法解釋金屬玻璃特殊的強(qiáng)度與斷裂行為，20025年提出統(tǒng)一拉伸斷裂準(zhǔn)則，通過(guò)引入材料斷裂因子，將材料力學(xué)教科書(shū)中過(guò)去400多年提出的四個(gè)經(jīng)典斷裂準(zhǔn)則（最大正應(yīng)力準(zhǔn)則、Tresca準(zhǔn)則、von Mises準(zhǔn)則及Mohr-Coulomb準(zhǔn)則）統(tǒng)一起來(lái)，并合理地解釋了各種金屬玻璃強(qiáng)度與斷裂行為；隨后，通過(guò)設(shè)計(jì)金屬玻璃缺口拉伸實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了統(tǒng)一斷裂準(zhǔn)則的準(zhǔn)確性和有效性，并進(jìn)一步發(fā)展了適用于不用應(yīng)力狀態(tài)的普適性斷裂準(zhǔn)則；通過(guò)從多項(xiàng)式統(tǒng)一斷裂準(zhǔn)則一般形式出發(fā)，從理論上推導(dǎo)出前三階斷裂準(zhǔn)則唯一方程式；進(jìn)而對(duì)金屬玻璃進(jìn)行三軸加載分子動(dòng)力學(xué)模擬，證明橢圓斷裂準(zhǔn)則方程是統(tǒng)一斷裂準(zhǔn)則多項(xiàng)式范圍內(nèi)的最佳選擇。通過(guò)提出統(tǒng)一斷裂準(zhǔn)則，建立了金屬玻璃韌性-脆性轉(zhuǎn)變判據(jù)，建立了以金屬玻璃彈性常數(shù)與拉伸、壓縮強(qiáng)度、斷裂方式的定量關(guān)系。

主講人簡(jiǎn)介：

張哲峰，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員、博士生導(dǎo)師、材料疲勞與斷裂實(shí)驗(yàn)室主任、失效分析中心主任、中國(guó)科學(xué)院BR計(jì)劃、德國(guó)洪堡學(xué)者、日本學(xué)術(shù)振興會(huì)(JSPS)研究員。國(guó)務(wù)院政府特殊津貼獲得者、遼寧省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者。

從事材料力學(xué)性能評(píng)價(jià)、強(qiáng)韌化機(jī)制、疲勞損傷與性能預(yù)測(cè)理論、斷裂機(jī)制與強(qiáng)度理論研究。在Nature、Science, Nature Mater.、Adv. Mater.、Phys. Rev. Lett.、J. Mech. Phys. Solids、Acta Mater.等刊物發(fā)表SCI論文600余篇，被引用30000余次，2014-2023年連續(xù)10年入選Elsevier材料領(lǐng)域高被引學(xué)者榜單。任中國(guó)疲勞學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)/秘書(shū)長(zhǎng)、 J. Mater. Sci. Tech. 執(zhí)行主編和金屬學(xué)報(bào)（中英文版）副主編，Mater. Sci. Eng., A和Inter. J. Fatigue編委；曾任國(guó)際材料強(qiáng)度委員會(huì)委員、國(guó)際金屬機(jī)械疲勞委員會(huì)委員、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)理事、中國(guó)材料研究學(xué)會(huì)理事。