蠕变条件下跨尺度裂纹扩展速率的统一模型

高温材料与结构的寿命过程涉及微缺陷萌生、裂纹启裂、扩展至断裂的多个阶段，高技术装备的发展和结构寿命的精确设计要求发展跨尺度的分析方法，以体现材料和结构在多个层次的有机统一。本申请项目拟从细观蠕变实验方法和跨尺度蠕变寿命预测两个方面开展研究，首先建立基于高倍长焦距显微镜和数字图像相关方法的蠕变裂纹原位观测实验系统，在晶粒尺度上原位观察蠕变裂纹（空洞）启裂、聚合到形成宏观裂纹的物理过程和规律，进而建立细观尺度（晶粒）下的蠕变断裂参量和寿命过程描述方法；其次基于跨尺度（多尺度）力学观点和高温断裂理论建立从细观（晶粒）到宏观的蠕变裂纹扩展模型，以实现精确的蠕变寿命预测。研究结果可望为进一步建立与时间相关破坏的统一理论提供基础。