講座主題：難熔高熵合金的多尺度力學(xué)
專(zhuān)家姓名：張寅
工作單位：北京大學(xué)
講座時(shí)間：2025年10月22日 09:30-10:30
講座地點(diǎn)：精準(zhǔn)材料高等研究院B112
主辦單位：煙臺(tái)大學(xué)精準(zhǔn)材料高等研究院
內(nèi)容摘要：
本工作針對(duì)難熔高熵合金（NbMoTaW）在高溫應(yīng)用中的需求，通過(guò)多尺度模擬研究其力學(xué)性能與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)機(jī)制。目前該合金成分設(shè)計(jì)仍集中于近等摩爾比區(qū)間，廣闊的成分空間尚待探索。由于高熵合金原子排列的隨機(jī)性，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的熱激活能壘與變形機(jī)制在原子尺度尚不明確。為此，我們發(fā)展了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的多尺度研究框架：提出位錯(cuò)基因組方法，構(gòu)建刃位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的能量曲面并導(dǎo)出局部構(gòu)型力，進(jìn)而耦合至位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)模擬，實(shí)現(xiàn)微米—微秒尺度下的位錯(cuò)行為預(yù)測(cè)；同時(shí)建立隨機(jī)線(xiàn)張力介觀(guān)模型，顯著降低激活能壘計(jì)算成本。研究發(fā)現(xiàn)了宏觀(guān)強(qiáng)度與原子尺度參數(shù)間的標(biāo)度律，據(jù)此提出BCC合金中刃位錯(cuò)固溶強(qiáng)化新模型，并進(jìn)一步通過(guò)晶體塑性理論構(gòu)建力學(xué)性能預(yù)測(cè)框架，揭示室溫屈服由螺位錯(cuò)扭結(jié)形核主導(dǎo)，而高溫下刃位錯(cuò)強(qiáng)化作用顯著增強(qiáng)。本工作闡明了微觀(guān)位錯(cuò)機(jī)制與宏觀(guān)性能的關(guān)聯(lián)，所提出的方法可拓展至其他BCC合金體系，為高通量合金設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
主講人介紹：
張寅，2015年獲得北京大學(xué)理論與應(yīng)用力學(xué)學(xué)士學(xué)位，2021年在美國(guó)佐治亞理工學(xué)院取得機(jī)械工程博士學(xué)位，導(dǎo)師為T(mén)ing Zhu教授。2021至2023年，在美國(guó)麻省理工學(xué)院核科學(xué)與工程系擔(dān)任博士后，導(dǎo)師為Ju Li教授。2023年初，加入北京大學(xué)工學(xué)院力學(xué)與工程科學(xué)系，任助理教授兼研究員。主要研究方向是針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)材料利用多尺度力學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)化的強(qiáng)韌化設(shè)計(jì)，特別是高熵合金、梯度結(jié)構(gòu)材料和增材制造合金等新型材料。在Nature、Science、Nature Materials、PNAS、Nature Communications、Acta Materialia、JMPS等知名期刊上發(fā)表了40余篇SCI論文，谷歌學(xué)術(shù)引用4500余次。入選國(guó)家級(jí)人才計(jì)劃青年項(xiàng)目，獲得2023年塑性力學(xué)大會(huì)“王仁青年科技獎(jiǎng)”。
