非均质材料中位错与纳米显微结构的耦合作用机理

晶体位错理论在上个世纪业已形成，并日臻完善。非均质材料位错理论尚待系统建立，它是研究该类材料微结构演化与宏观力学物理性能本质关联的重要理论基础。本项目以纳米复合材料为研究对象，采用充分考虑微结构位错构型的连续介质力学模型与实验有机结合的方式，研究平衡与非平衡状态下各种构型位错与纳米显微结构（夹杂，界面与裂纹等）耦合作用的应力场、能量场、位错力、位错线能量、位错线张力、化学力、裂纹/反裂纹尖端位错屏蔽效应以及位错发射条件等物理量和物理现象及其与各种微结构参量的定量关系；进一步研究位错在纳米夹杂内及界面附近的平衡稳定性和位错运动所带来的微结构演变趋势与规律；揭示影响该类材料强韧化与断裂破坏的主要因索、控制条件以及细微观机理，为设计和制备力学性能优良的纳米复合材料提供科学依据。