剪切带理论与应用探索
发布时间:2024-12-05 浏览次数:
报告摘要:
固体材料在冲击载荷下极易形成变形高度局域化的剪切带。本征上,具有特征厚度的剪切带是一类远离热力学平衡的由材料系统内部多种速率相关耗散过程非线性耦合催生的耗散结构。剪切带问问题不仅是力学、材料等多学科交叉重大前沿科学问题,也是土木水利交通、空天国防等工程领域的关键基础问题。本报告介绍报告人历经二十多年探索建立的金属材料剪切带新理论及相关工程应用。主要包括:与热塑剪切带理论热软化主控机制截然不同的原子尺度自由体积软化主控的非晶合金剪切带新理论、金属复合材料剪切带形成的应变梯度驱动新机制、金属高速切削周期涌现剪切带理论。这些理论创建可以清楚展示材料内禀微纳结构及原子与连续尺度物质耗散(传输)过程是如何出人意料地参与动量(粘性)和能量(热)的耗散竞争,进而深刻影响甚至颠覆剪切带涌现的。报告还将介绍基于剪切带的调控与利用在国防新材料研发、长输油气管道环焊缝断裂控制等相关方面的应用探索。
报告专家简介
戴兰宏,中国科学院力学研究所超常环境非线性力学国家重点实验室研究员、博士生导师。国家杰出青年基金获得者、新世纪百千万人才工程国家级人选、入选中科院百人计划,享受国务院政府特殊津贴。1996力学所获固体力学博士学位,导师白以龙院士;1996-1998北京大学博士后,合作导师王仁院士;1998-至今在力学所工作,期间2005-2006在哈佛大学访问工作。曾任力学所学位、学术委员会主任、副所长,现任中国力学学会副理事长、《力学进展》主编、中国科协爆炸力学首席传播专家。
戴兰宏研究员的研究领域为冲击动力学与新型材料力学,长期致力金属材料剪切带理论与应用研究,取得系统性的创新成果:突破经典热塑剪切带理论框架,建立了材料微纳结构效应与物质传输效应影响的剪切带新理论,被国内外多个研究团队实验证实,获2020年国家自然奖二等奖(第一完成人),实现国家亟需高效毁伤元材料研发,提出新概念非晶合金梯度空间防护结构,引领加州理工学院喷气推进实验室(JPL)与NASA等单位的空间防护结构研究。从根本上解决了我国长输油气管线环焊缝韧性指标长期缺乏理论依据的技术难题,成果获规模化的工程应用,效益显著。主持基金委重大、科技部重点研发、中科院战略先导、XX重大预研专项项目等。