《材料疲劳与断裂研究：微观机制与宏观性能》《从生物力学到仿生材料：天然结构取向设计及其仿生应用》学术报告

发布人：刘亮 信息来源：研究生院 发布日期：2019.03.28 阅读次数：6175

应材料科学与工程学院、河南省先进镁合金重点实验室、河南省资源与材料产业协同创新中心的邀请，中国科学院金属研究所张哲峰研究员和刘增乾副研究员将莅临材料科学与工程学院做学术报告，欢迎广大师生积极参加！

报告题目：

1. 材料疲劳与断裂研究：微观机制与宏观性能（张哲峰研究员）

2. 从生物力学到仿生材料：天然结构取向设计及其仿生应用（刘增乾副研究员）

报告时间：2019年03月29日（周五）上午9:00-12:00

报告地点：郑州大学主校区河南省资源与材料产业协同创新中心一楼报告厅

材料科学与工程学院

河南省先进镁合金重点实验室

河南资源与材料产业协同创新中心

2019年03月28日

张哲峰研究员简介及报告摘要：

张哲峰，男，1970年4月生，中国科学院金属研究所研究员、材料疲劳与断裂实验室主任、失效分析中心主任。1988-1995年在西安交通大学材料科学与工程系学习，1998年于中国科学院金属研究所获工学博士学位。2000年获全国百篇优秀博士学位论文奖，2000-2001年获日本学术振兴会（JSPS）资助，2001-2002年获德国洪堡（AvH）基金会资助，2003年获德国斯图加特马普金属所资助，2004年入选中国科学院“百人计划”，2006年获国家杰出青年科学基金资助，2008年承担国家自然科学基金重大项目，2014年入选科技部“中青年科技创新领军人才计划”，2015年入选中组部“万人计划”，2018年带领的材料疲劳断裂与构件失效分析团队入选辽宁省“兴辽计划”创新团队。主要从事金属材料力学行为与强韧化机制、疲劳损伤与寿命预测、断裂与强度理论及工程构件失效分析等方面工作，在Nature Mater.、Prog. Mater. Sci.、Phys. Rev. Lett.、Adv. Mater.、Acta Mater., Biomaterials、Acta Biomater.等SCI刊物上发表论文400余篇，被SCI刊物论文引用10000余次，2015-2018年连续入选Elsevier中国高被引学者。

报告摘要：关键工程构件疲劳断裂导致的失效成为其安全可靠性的重要科学问题。本报告将分别从疲劳损伤微观机制与宏观性能两方面揭示材料疲劳与断裂过程中的主要科学问题：1）揭示了面心立方金属疲劳位错组态演化规律；2）揭示了晶界与孪晶界面疲劳损伤开裂机制；3）揭示了金属材料强韧化同步提升规律；4）提出了统一拉伸断裂准则；5）提出了金属材料疲劳强度与拉伸强度定量关系；6）提出了疲劳裂纹扩展速率与拉伸强度、断裂韧性之间的定量关系。上述研究进展为关键工程构件的疲劳断裂可靠性与服役寿命提升奠定了理论基础。

刘增乾副研究员简介及报告摘要：

刘增乾，男，1987年9月生，中国科学院金属研究所“引进优秀学者”、副研究员，中国科学院青年创新促进会会员。本科到博士阶段学习在北京航空航天大学材料科学与工程学院完成，2009年获工学学士学位，2013年获工学博士学位。2013年获金属所“葛庭燧奖研金”资助加入材料疲劳与断裂实验室从事博士后研究，合作导师为张哲峰研究员，2015年获金属所“引进优秀学者”项目资助留所工作，2015-2017年应材料力学领域国际知名学者Robert O. Ritchie教授邀请赴加州大学伯克利分校、劳伦斯-伯克利国家实验室从事博士后研究。主要从事生物力学与仿生材料研究，旨在利用生物力学原理从仿生角度提高人造材料抵抗疲劳与断裂的能力，在Prog. Mater. Sci.、Adv. Mater.、Biomaterials、Acta Biomater.、Acta Mater.等SCI刊物上发表论文56篇，被引用1000余次，并受邀担任Acta Biomater.等期刊审稿人，申请仿生材料发明专利10余项，部分研究成果受到Materials Today、Advances in Engineering、科技日报、光明网等报道，培养的研究生获得辽宁省优秀毕业生和师昌绪奖学金等荣誉。

报告摘要：大自然是天才的材料工程师，也是人类的良师，天然生物材料的巧妙设计能够为高性能仿生材料的发展提供宝贵的启示。本报告将从材料学和力学的角度揭示自然材料典型结构取向设计的内在机理及其在新型仿生材料开发方面的应用，主要包括：1）提出了材料组织结构取向梯度的概念与设计原则，揭示了梯度结构取向对力学性能的优化机理；2）阐明了材料在变形过程中组织结构再取向的作用和力学原理，提出了实现刚度、强度、力学稳定性与断裂韧性全面同步提升的新策略；3）通过模仿自然材料的结构取向设计，研发了具有类似龙虾壳结构的新型碳化硅仿生复合材料，实现了轻质材料的强韧化。上述研究有助于深入理解自然材料设计的内在机理，并为从仿生角度实现人造材料的性能优化提供理论基础和指导。

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