基于二阶功表征的微尺度晶体材料应变突变判据研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11602225
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0805.微纳米力学与多尺度力学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Mechanical properties of crystalline material at microscale are very different from that at macroscale. Specifically, plastic flow of microscale crystalline material is characterized by the intermittent strain bursts that behavior much similarly to the plastic instabilities of bulk crystals. Accurate predictions of the strain burst phenomenon are vitally significant for the plastic forming of microscale materials and the evaluation of mechanical property. In this regard, we propose a strain burst criterion based on the conservation of energy in the course of plastic flow. Concrete research content including following: (1) we systemically study the relation between the second-order work and strain burst by using the theoretical analysis based on the conservation of energy and numerical simulations based on crystal plasticity finite element method, and then check the applicability of Hill’s stability condition on the strain burst of microscale crystalline materials; (2) The strain burst criterion described by the second-order work is proposed and then is incorporated into the intermittent constituent mode. In order to check the reliability of second-order criterion, we perform three-dimensional finite element analysis of the model, and compare the simulated strain burst phenomenon with available experiments. (3) We investigate the relation between the kinetic energy and second-order work in the context of the occurrences of strain burst, and then reveal the physical meaning of the strain burst criterion described by the second-order work. This project aims to propose an accurate and widely used criterion for strain burst, in order to provide the theoretical criterion for the strain burst of microscale metals subjected to the external loading in the practical working conditions.
微尺度晶体材料的力学行为不同于宏观尺度,其塑性应变会发生多次间歇性突变,表现出类似于宏观材料的塑性失稳形态。准确预测应变突变现象的发生对于微尺度晶体材料的塑性加工成型与力学性能评估有着重要的科学意义。本项目从间歇性塑性流动的能量守恒出发,提出了描述应变突变现象的力学判据。研究内容包括:(1)采取基于能量守恒原理的理论研究与晶体塑性有限元分析两种手段,研究应变突变与二阶功的关系,检验Hill稳定条件对于应变突变问题的适用性。(2)提出基于二阶功表征的应变突变判据,建立基于该判据的间歇性晶体塑性理论,进而结合有限元方法,对微尺度晶体材料的应变突变现象进行模拟分析,通过与现有实验进行对比,检验二阶功判据的可靠性。(3)考察应变突变条件下二阶功与系统动能的关系,揭示二阶功判据的物理意义。本项目旨在提出更加准确可靠的应变突变判别方法,力求为实际工况中微尺度材料应变突变问题的分析提供理论判据。

结项摘要

亚微米尺度金属单晶在塑性变形中会发生应变突变。项目着眼于亚微米尺度金属单晶塑性变形中的应变突变特性,采取基于能量守恒原理的理论研究与晶体塑性有限元模拟两种手段,建立了微尺度金属单晶应变突变与二阶功之间的关系,检验了Hill稳定条件对于微尺度金属应变突变问题的适用性。进而,提出了基于二阶功描述的应变突变判据,并进一步揭示该判据蕴含的物理意义。项目建立的应变突变判据,可为实际工况中微尺度晶体材料出现的应变突变现象提供可靠的理论判据。该研究成果在探究将经典晶体塑形理论拓展至亚微米尺度方面具有重要的科学意义。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
晶体塑性模型在微压缩实验误差分析中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邵吉吉;张旭;苗同臣;尚福林
  • 通讯作者:
    尚福林
IN718单晶微柱体锯齿状变形的晶体塑形分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    哈尔滨工业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张旭;祝明昊;张万瑞;尚福林
  • 通讯作者:
    尚福林
微尺度金属单晶应变突变现象的理论模型
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    郑州大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张旭;邵吉吉;尚福林
  • 通讯作者:
    尚福林

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其他文献

Spatial characteristics and driving factors of global energy-related sulfur oxides emissions transferring via international trade
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  • 通讯作者:
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  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    武鑫森;岳昊;刘秋梅;张旭;邵春福
  • 通讯作者:
    邵春福
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    李进
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    张旭
近景摄影测量中标识点自动检测
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏鹏;张旭
  • 通讯作者:
    张旭

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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