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上海交大薄板所综述金属薄板简单剪切测试技术实现微观结构和宏观性能映射的研究进展

发布时间:2024-02-26

近日,上海交通大学薄板结构制造研究所林忠钦院士课题组在国际材料领域期刊Progress in Materials Science上发表了题为“Simple shear methodology for local structure–property relationships of sheet metals: State-of-the-art and open issues”的综述论文。论文总结了金属薄板简单剪切测试方法的理论基础、实验技术以及其在揭示材料结构-性能关系中的应用现状,进一步指出了目前存在问题和潜在解决方案。薄板结构制造研究所何霁副教授和李淑慧教授为论文共同通讯作者,博士生韩国丰和何霁副教授为论文共同第一作者。

 

 

建立金属薄板微观结构和宏观性能的可靠表征及映射是揭示塑性加工过程中构件性能演化,实现材料结构一体化的关键技术。解决这一问题需要采用简单剪切等特殊变形测试手段及跨尺度模拟方法,变形区集中(微区)、变形量大(大变形)、理论模拟复杂是该领域面临的主要挑战,研究该问题需要借助多学科交叉手段,其成果也有望惠及材料科学、力学和制造科学的各个领域。团队通过文献综述,总结了现有塑性成形中材料微区大变形发生的主要特点和存在问题,材料科学和力学研究在该领域取得的主要进展;比较了目前不同材料微区高分辨率测试表征方法的优势和特色,指出了现有技术的局限性,澄清了不同应变表达在大变形下的适用范围;提出了微区塑性大变形微观结构和宏观性能映射方法中存在的问题,揭示了传统技术方法人为假设和实验设计验证之间的矛盾;明确了塑性变形先进表征及映射技术采用数据科学赋能的新技术途径,即通过数据驱动实现精确、可靠和高效的跨尺度映射,为未来的技术发展提出了可行研究思路。

 

 

材料科学、力学和制造科学领域对简单剪切测试方法的潜在需求

 

林忠钦院士领导的薄板结构制造研究所长期致力于解决金属薄板塑性成形过程中的材料、力学和制造问题,近年来在Progress in Materials Science, International Journal of Plasticity和International Journal of Solids and Structures等期刊上发表了相关研究成果,研究工作获得了国家自然科学基金、国家重点研发计划以及机械系统与振动全国重点实验室的科研项目支持。

 

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101266

供稿:薄板结构制造研究所    
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