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一、研究领域
滑移带与晶界交互作用
模型材料的循环形变与疲劳断裂的晶体学机制
利用单晶、双晶与三晶等模型材料,研究晶体取向、晶界特性及三晶交线等在恒塑性应变幅下对低周疲劳行为的影响,研究各种形变局部化产生的滑移带、形变带的微观形貌与特性,研究循环形变中位错演化的过程及微裂纹萌生条件。
超细晶体材料的力学行为及疲劳与断裂特性
利用块体纳米材料、亚微米材料、超细钢铁材料。研究超细晶粒材料的基本力学性能、蠕变、循环形变及疲劳断裂特征及相应的晶粒稳定性,研究材料表面纳米化对疲劳性能的影响。

粗晶薄膜出现明显的滑移带细晶薄膜没有出现明显滑移带

钛氢化物与孪生交互作用钛氢化物与滑移带交互作用
先进工程材料的疲劳性能
利用发展中的高温合金、高温钛合金、镁合金、铝合金等,研究其复杂加载方式如拉扭多轴疲劳、热机械疲劳、疲劳蠕变交互作用,以及腐蚀环境下这些合金的疲劳特性。
工程材料的失效分析
本部也积极开展失效分析工作。特别对飞机发动机叶片,电站用汽轮机叶片,轧钢机轧辊,钢丝绳断裂等有过多年的分析经验,直接为国家的国防与工业发展服务。

二、研究内容
基于材料分类可分为
1、模型材料如单晶、双晶、三晶等的循环形变晶体学与界面特征以及位错演化
2、先进材料如复合材料、金属间化合物、超细晶与纳米晶材料的疲劳与断裂行为
3、工程合金包括钢铁材料、钛合金、高温合金等的高温疲劳、热机械疲劳,蠕变行为

高温合金热机械疲劳后产生的位错网

高温合金强化相产生的应力场分布
基于研究课题特点分类
1循环形变过程中位错组态的演化,裂纹萌生
2材料表面与界面对疲劳断裂的影响
3超细材料、纳米材料的力学行为
4薄膜与小尺度材料的力学行为
5材料的高温力学行为
6材料在高速变形下的行为
7超长寿命疲劳 疲劳断裂的计算机模拟与理论分析