物理化学力学——一个新的知识领域

在各种固体的各种性质中,在外力作用下抵抗破坏和变形的力学性质,如强度、塑性、弹性等,占有特殊地位。这些力学性质直接与物体的结构,与在物体中作用着的分子内聚力和热运动特性有关。固体的强度、塑性和弹性,是判断它用来作为建筑和结构材料、建筑构件、机器和机械零件的可能性的主要而又最有特征的性质。如果不是首先依靠对于材料的力学性质的     

固体中的缺陷：从位错到拓扑涡旋

固体如何形变流动,是固体物理和材料科学所长期关注的重要问题。谚语讲“上帝眼中,万物皆流”,其本质讲明了固体材料并不完美,其中存在的缺陷主导了固体材料的长时间尺度流变行为。在最近的一项研究工作中,研究者将拓扑学理论与前沿模拟方法相结合,最终证实了玻璃中拓扑缺陷的存在及其对玻璃塑性的关键作用。相关工作在非晶物质科学领域内首次展示了经典本征振动模式几何是如何影响非晶材料塑性行为的。     

非晶态固体形成的能力

非晶态固体的形成理论是非晶态物理的一个重要研究方面,它在指导获得优质的非晶态材料方面有着重要的意义.本文根据Turnbull和Uhlmann的结晶理论,再考虑σ=0.32△H_m和η=Aexp[B/R (T-T_0)]可得出晶体的成核率I和生长率u为:     

室温超高塑性和超高强度块体非晶合金材料

长期以来，探索同时具有高强度和大塑性的金属合金材料一直是材料领域追求的目标。但是，由于变形机制的限制，在提高材料强度的时候往往伴随着塑性的损失。这一趋势随着材料晶粒尺寸的减小变得愈加明显。当金届合金达到结构长程无序的非晶状态时，在室温下，其强度远远高于同成分的晶态金属合金，但是其塑性变形能力几乎完全丧失。其主要原因是非晶合金没有位错等缺陷，在变形过程中主要通过高度局域化并软化的剪切带来承担塑性应变，这导致非晶材料的脆性断裂。因此，非晶合金的脆性严重制约了它们作为高强度工程材料的广泛应用。中科院物理所汪卫华研究组几年来在非晶态合金材料的塑性变形方面做了较系统的研究，澄清了脆性材料断裂研究中一些重要科学问题.     

光线的量子Liouville方程

几何光学量子理论的建立不仅使光线力学体系得以完善,而且为光线的统计理论提供了基础。D.Marcuse曾基于经典光线力学在4维光线相空间里建立了光线Liouville定理来阐     

位错理论的继承、分析、应用和发展

一位错理论与强度物理学强度物理学是固体物理学的一个分支。它所研究的范围是固体(特别指晶体)的力学性质与内部结构之间的关系。当固体受到渐渐增加的拉伸应力的作用时,它首先发生弹性形变,随后发生不可回复的或范性的形变,最后发生断裂。此外,当固体在较高温度下进行拉伸时,会发生蠕变;在循环应力的作用下,会出现疲劳现象;而在较低温度下,则主要产生变脆的现象。上述这些弹性、范性和断裂等现象是固体用作工程材料时所表现的宏观性能。研究     

建议一组关于极限分析的定理

固体力学中的极限分析法是个很有实用价值的塑性力学分支,著名的上下限定理,为这一方法奠定了理论基础。但由于据此求得的上下限往往相距甚多以及由于不易妥善选取应力场而产生的下限解远少于上限解等困     

Griffith裂纹的非局部弹性解析应力场

Griffith裂纹问题是断裂力学的基本问题。自从断裂力学成为一门独立的固体力学分支以来,Griffith裂纹的经典弹性应力场在裂纹尖端的奇异性一直是人们力图消除的问题。消除裂纹尖端应力场的奇异性,不仅对认识裂纹尖端的应力状态具有理论意义,而且对于更完备地建立脆性材料的断裂准则具有较大的实用意义。 美国学者Eringen、我国学者虞吉林、郑哲敏等,曾用近20年来发展起来的非局部     

中国科学家研制出室温超大塑性大块金属玻璃

长期以来，探索同时具有高强度和大塑性的金属合金材料一直是材料领域追求的目标．一般而言，材料的强度遵循着这样的规律：越小越强，即组成材料的晶粒尺寸越小，材料的强度越高．这个规律的最终极限是每个晶粒仅包含一个原子——原子排列长程无序的玻璃态材料．事实上，通过快速凝固的现代冶金方法制备的大块金属玻璃（也称非晶态合金），其强度接近于Frenkel理论强度极限，即剪切模量的十分之一．然而，似乎高强度和大塑性是无法共存的．     

中国科学技术协会第165次青年科学家论坛在宁波举行

信息时代的标志是电子产品及其日益完备的网络功能,而且有着将以电子产品为标志的新兴信息技术与我们熟知的传统工程技术分开的趋势.但出乎意料的是,传统的固体力学中的弹性波理论与信息技术有着密切联系.弹性波理论的研究有悠久历史,是固体力学和声学的重要分支,有广泛的工程应用背景,与信息技术、传感器、无损     

固体C_(60)分子动力学的核磁共振研究

在室温下,固体C_(60)呈面心立方结构,因分子快速旋转故取向无序.在250—260K,固体C_(60)分子的晶体结构出现了一级相变,在简立方晶格,降低的空间群对称性至P_a~(?),但即使在有序相,短程无序仍持续到较低的温度.不久前,Shi等报道了C_(60)单晶的弹性力学研究结果,对纯化的fcc晶体,杨氏模量在260K的一级相变点有8%的跳跃,而在160K存在着一个与频率有关的反常弹性形变(来自随时间变化的压力弛豫),而Tycko等提出的与自旋-晶格     

非晶态Fe_(90-x)Co_xZr_(10)合金的电阻率反常

一、引言 非晶态合金的电子输运性质已有广泛的研究。由于非晶态合金的结构无序,一般地说,其电阻率比晶态合金高,但电阻温度系数小。非晶态合金中的电阻极小现象,不仅可以出现在磁性原子稀释的合金中,也可以与铁磁性共存。为解释非晶态合金中的电阻率反常现象,     

四川科学技术出版社新书

《断裂理论基础》本书由李灏、陈树坚两教授根据他们在《应用数学和力学》编委会举办的“断裂理论基础”专题讲座上的讲稿整理而成。主要讲述线弹性断裂理论、边界配置法与有限元法、混合型裂纹的脆性断裂、位错与断裂、非线性弹性与弹塑性断裂理论和断裂动力学.每本定价1.98元。《一九三三年叠溪地震》在占有大量现场考察资料的基础上.介绍了这次地震的宏观前兆及震后效应;地震的烈度与震害、地质构造背景和发震构造条件;该地区地震在历史上的时空分布特征及其迁移     

极限分析及塑性力学学术讨论会

中国力学学会和大連工学院于1963年8月26—31日在大連共同召开了极限分析及塑性力学学术討論会。出席会議的有来自全国有关高等学校、研究机构及工厂企业单位的代表58名和列席代表20余名。会議听取了“論固体力学中的极限     

从确定性到随机性的黏附接触理论

胶体、药物输运、细胞-病毒等体系中广泛涉及纳米颗粒与弹性固体表面之间的黏附相互作用.本文简要回顾了黏附接触理论的发展历史:已有的确定性黏附接触理论(如JKR,DMT等模型)预测,颗粒在低于临界分离拉力的作用下不会与基底分离,这一结论在颗粒特征尺寸减小到纳米尺度时不再适用.研究表明:当纳米颗粒与固体表面黏附的能量尺度接近环境热噪声的特征能量时,其界面黏附呈现出显著的尺寸效应和由此导致的随机性.基于经典的Kramers理论,建立了统计的黏附接触理论,将纳米颗粒与固体表面的黏附状态演化视为广义扩散过程,并用黏附寿命的概率分布描述黏附界面的相对强弱.两个纳米颗粒同时与弹性固体表面作用时,二者的黏附状态呈现明显的时空关联,可通过改变其中一颗粒的状态,间接调控另一颗粒的黏附寿命.     

四川省强度与振动重点实验室

四川省强度与振动重点实验室四川省教委高教处四川省强度与振动重点实验室是铁道部重点学科——固体力学学科点的支撑实验室，于１９９５年经四川省政府同意由四川省教委批准建立。实验室建有固体力学博士点和固体力学博士后流动站。现有科研教学人员６２人。其中，教授１...     

理性力学

经典物理的发展,曾经对科学起了巨大的推动作用。然而,在科学发展的历史过程中,经典物理越来越显示出它的局限性,这没有其他办法,只有发展新的理论来补充和取代它,数学和力学结合的理性力学,就是从经典力学中发展出来的新学科,它解决了许多经典力学解决不了的问题。它应用数学的基本概念和严格的逻辑推理,再从物理原型出发,建立并发展新的力学模型和理论,而经典力学则只是理性力学的特殊情况。     

固体中的元激发

固态量子理论的发展表明,采用元激发的概念,对于用一种统一的观点来描述固体的性质很有成效。激光技术的发展,为固体中各类元激发的研究提供了强有力的手段。元激发理论和光散射的实验研究相辅相成,在物质结构和各种微观过程的研究中起着重要的作用,对固态光子学、材料科学、信息科学和能源科学等应用科学的发展也有很大的推动作用。《固体中的元激发》一文,对声子、自旋波量子、等离子振荡量子和极化子等一些元激发概念作了详述。     

非晶态Fe_(86)Co_4Zr_(10)因瓦合金的声子谱软化

Endoh等人曾用非弹性中子散射实验方法系统地研究了铁基晶态因互合金的声子色散曲线与温度的关系,结果表明,低频声学模式在磁相变温度以下变软.这种与温度有关的声子软化现象与用超声波法测得的弹性软化是一致的.已知某些铁基非晶态合金也显示出因互效应.这些具有长程无序结构非晶态因瓦合金是否会表现出类似的声子软化现象显然是     

离散位错动力学算法及其在材料塑性行为模拟中的应用

晶体材料的塑性变形由位错的运动演化而引起.离散位错动力学(discrete dislocation dynamics, DDD)通过直接模拟大量位错的演化而研究材料的塑性变形,因此能够揭示材料微结构-位错微结构-塑性力学行为之间内在的物理关联,并能够自然而然地捕捉塑性变形微米/亚微米特征尺度下本征的尺度效应.它所能模拟的尺度介于微观分子动力学模拟和宏观有限元模拟之间,在多尺度算法中起到承上启下的作用.本文首先系统地发展、完善和丰富了离散位错动力学-有限元(finite element method, FEM)叠加算法、DDD-FEM直接耦合算法(discrete-continuous method, DCM)以及离散位错动力学-扩展有限元(extended finite element method, XFEM)耦合算法等框架体系.在此基础上,利用这些方法对单晶镍基高温合金的塑性变形机理、晶体材料的断裂和损伤变形行为以及塑性行为的微尺度和微结构效应3个方面开展了系统的研究.所得模拟结果指导了基于微结构和位错机制的单晶镍基高温合金晶体塑性本构模型的建立,丰富和加深了人们对材料强化、循环塑性、断裂、损伤、尺度效应和微结构效应的认识.此外,离散位错动力学可进一步应用于诸如高温、高压、高应变率、化学腐蚀环境、高辐照等极端条件下晶体材料塑性行为的研究,是材料力学行为多尺度模拟研究中的重要一环.