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位错塑性的强化机制与理论模型

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位错是金属材料变形的基本模式，决定着材料屈服、强度、强化等基本性能。Taylor经典模型显示位错密度越高，材料越强，成为当今晶体塑性理论和材料强化理论的基石。然而，此模型在低位错密度时违背常识，因为低位错密度材料强度可达9.5GPa。报告人运用大数据的研究方法，开展了194个位错动力学模拟，位错密度跨9个量级，应变率跨10个量级，模拟结果显示材料强度相对位错密度并非单调变化，而是呈现出先降后增的两个阶段，相对应变率则是不敏感阶段和应变率强化阶段。基于位错机制和基本理论分析，申请人提出了位错速度求解思想，建立了位错密度和速度之间的内在关联，实现了位错塑性的理论模型，并与194个模拟数据和136个实验数据吻合。该部分成果不仅探明了全新的位错强化机制，且增进了位错理论的基本内涵。