［本站(zhàn)訊］材料科學與工程學院金(jīn)屬材料團隊青年教師林盼棟在塑性領域國際學術期刊International Journal of Plasticity（IF：9.8，中科院一(yī)區Top）發表了(le)最新(xīn)研究成果——“Atomic irradiation defects induced hardening model in irradiated tungsten based on molecular dynamics and CPFEM”。林盼棟爲論文第一(yī)作(zuò)者，山東大學爲第一(yī)完成單位。

圖1（a）刃型位錯與[001]位錯環的相互作(zuò)用機制相圖及演化(huà)規律；（b）-（d）不同輻照條件下(xià)微觀參數對比。

金(jīn)屬鎢被視爲聚變堆面向等離子(zǐ)體部件的首選材料。其在輻照條件下(xià)宏觀力學性能(néng)與材料微觀結構尤其是位錯與輻照缺陷間的相互作(zuò)用密切相關。該論文開展了(le)不同工況下(xià)位錯環與位錯相互作(zuò)用的分(fēn)子(zǐ)動力學（MD）研究，提出四種不同的演化(huà)機理(lǐ)（剪切、部分(fēn)吸收、半吸收和全吸收），基于反應前後特征參量變化(huà)，分(fēn)别提出位錯和位錯環的演化(huà)規律。并将該規律引入到晶體塑性有限元模型（CPFEM），實現了(le)微觀機理(lǐ)在細觀模型上(shàng)的表達。基于MD數據驅動的CPFEM分(fēn)别模拟了(le)單晶鎢和多晶鎢的輻照力學行爲。在單晶鎢的納米壓痕模拟中，開展了(le)不同輻照條件下(xià)微觀參數（Mises應力、位錯密度、位錯環密度和氦泡密度等）的對比分(fēn)析。與此同時，該模型能(néng)夠成功捕捉單晶鎢屈服應力的溫度依賴性。在多晶鎢的單軸壓縮模拟中，成功刻畫了(le)輻照效應和溫度效應，模拟的應力-應變曲線與實驗數據拟合很好(hǎo)(hǎo)，驗證了(le)模型的有效性。

本研究工作(zuò)獲得了(le)山東省重點研發計劃（2020CXGC010305、2021ZLGX01）等項目的支持。