題目：不同結(jié)構(gòu)位錯的高速運動特性

報告人：魏宇杰教授（中國科學院力學研究所非線性力學國家重點實驗室主任）

時間：2019年4月19日14：30

地點：明故宮校區(qū)A18-529

主辦單位：機械結(jié)構(gòu)力學及控制國家重點實驗室、校科協(xié)、航空學院

報告人簡介：

    魏宇杰1997年北京大學力學系本科畢業(yè)，2000年在科學院力學研究所獲碩士學位，2001-2006在麻省理工讀博士并取得博士學位，2006-2008在布朗大學開展博士后研究，2008-2009在阿拉巴馬大學機械工程系任助理教授。魏宇杰研究員2010開始在力學研究所任現(xiàn)職，是科學院百人計劃入選者，目前任力學研究所副所長，非線性力學國家重點實驗室主任。他主要研究內(nèi)容為材料的塑性變形機理與界面力學行為，作為通信作者在Nature, Nature Materials, Rev. Mod. Phys,  PRL, PNAS, Nature Communications, Adv. Mater, Nano Letters, Acs Nano, JMPS, Acta Mater, PRB等國際學術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文100余篇。現(xiàn)任中國科學院力學研究所非線性力學國家重點實驗室主任，中國科學院大學現(xiàn)代力學系系主任，教授。郵件: yujie_wei@lnm.imech.ac.cn

報告摘要：

    金屬晶體的強度跟韌性很大程度上取決于位錯的運動性質(zhì)，特別是螺位錯在材料的強度和變形能力中扮演重要角色。然而位錯的速度極限和確切的速度–應力關(guān)系尚不明確。傳統(tǒng)理論認為位錯超聲速運動所需能量具有奇異性，盡管后續(xù)的理論和模擬研究都表明位錯可以超聲速運動，但這些研究集中于刃位錯。我們通過采用分子尺度計算和理論分析，研究了面心立方晶體中的不同結(jié)構(gòu)的位錯在高應變率下的高速運動特性，發(fā)現(xiàn)螺型全位錯和螺型孿晶界不全位錯都能穩(wěn)定地以聲速滑移，并都能超聲速運動(超過三個各向異性剪切波速，如下圖中的三個馬赫錐所示)。我們同時發(fā)現(xiàn)位錯的運動還與非施密特應力(不貢獻分解剪應力RSS)有關(guān)，與傳統(tǒng)施密特原理相悖。這項研究推翻了傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)力學中對超聲速位錯的認知，確認了超聲速螺位錯的存在。該研究結(jié)果為晶體材料的動態(tài)力學行為，以及孿晶界面的位錯運動提供更深入的理解。

參考文獻

1.Shenyou Peng, Yujie Wei, Zhaohui Jin, Wei Yang, Supersonic screw dislocations gliding at the shear wave speed, Phys. Rev. Lett. 122, 045501-1-5, 2019.

2.Yujie Wei, Shenyou Peng. The stress-velocity relationship of twinning partial dislocations and the phonon-based physical interpretation. Science China Physics Mechanics & Astronomy, 60(11):114611 (2017).