协同学和金属材料强度学交叉学科的研究

协同学是关于系统中子系统之间相互竞争而协同作用的科学，属系统科学范畴。本项目以六方金属钛和锆为主要研究对象，应用协同学（开放系统非平衡态不可逆过程热力学、耗散结构和自组织理论等）来研究循环加载过程中材料结构、性能的演化及损伤、断裂的机理。实验表明：钛和锆在加载过程中将引发位错、孪晶、层错、亚界、微裂纹等子系统，它们各以群体的形式存在，各子系统间互相耦合而协同作用，从而决定材料的循环硬化--软化特性及裂纹萌生和扩展行为。首次勾划出循环变形方式、疲劳亚结构与晶体位向、试验参数等关系图；并根据热力学参量，建立了疲劳累积方程，确定疲劳寿命和临界塑性耗散应变能、断口分形维数之间的定量关系。