近日，上海交通大學(xué)薄板結(jié)構(gòu)制造研究所林忠欽院士課題組在國際材料領(lǐng)域期刊Progress in Materials Science上發(fā)表了題為“Simple shear methodology for local structure–property relationships of sheet metals: State-of-the-art and open issues”的綜述論文。論文總結(jié)了金屬薄板簡單剪切測(cè)試方法的理論基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及其在揭示材料結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系中的應(yīng)用現(xiàn)狀，進(jìn)一步指出了目前存在問題和潛在解決方案。薄板結(jié)構(gòu)制造研究所何霽副教授和李淑慧教授為論文共同通訊作者，博士生韓國豐和何霽副教授為論文共同第一作者。
建立金屬薄板微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能的可靠表征及映射是揭示塑性加工過程中構(gòu)件性能演化，實(shí)現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)一體化的關(guān)鍵技術(shù)。解決這一問題需要采用簡單剪切等特殊變形測(cè)試手段及跨尺度模擬方法，變形區(qū)集中（微區(qū)）、變形量大（大變形）、理論模擬復(fù)雜是該領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)，研究該問題需要借助多學(xué)科交叉手段，其成果也有望惠及材料科學(xué)、力學(xué)和制造科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。團(tuán)隊(duì)通過文獻(xiàn)綜述，總結(jié)了現(xiàn)有塑性成形中材料微區(qū)大變形發(fā)生的主要特點(diǎn)和存在問題，材料科學(xué)和力學(xué)研究在該領(lǐng)域取得的主要進(jìn)展；比較了目前不同材料微區(qū)高分辨率測(cè)試表征方法的優(yōu)勢(shì)和特色，指出了現(xiàn)有技術(shù)的局限性，澄清了不同應(yīng)變表達(dá)在大變形下的適用范圍；提出了微區(qū)塑性大變形微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能映射方法中存在的問題，揭示了傳統(tǒng)技術(shù)方法人為假設(shè)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證之間的矛盾；明確了塑性變形先進(jìn)表征及映射技術(shù)采用數(shù)據(jù)科學(xué)賦能的新技術(shù)途徑，即通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確、可靠和高效的跨尺度映射，為未來的技術(shù)發(fā)展提出了可行研究思路。
材料科學(xué)、力學(xué)和制造科學(xué)領(lǐng)域?qū)唵渭羟袦y(cè)試方法的潛在需求
林忠欽院士領(lǐng)導(dǎo)的薄板結(jié)構(gòu)制造研究所長期致力于解決金屬薄板塑性成形過程中的材料、力學(xué)和制造問題，近年來在Progress in Materials Science, International Journal of Plasticity和International Journal of Solids and Structures等期刊上發(fā)表了相關(guān)研究成果，研究工作獲得了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研項(xiàng)目支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101266
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