学术报告李康宁

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1、固体化学力学：理论.应用与计算,申胜平，2015.1030力学化学耦合是高温热防护、软物质、锂离子电池、页岩气开采、海洋腐蚀等领域的共性基础问题。建立力热电化学耦合变分原理，得到完全耦合的控制方程、边界条件以及含移动界面的界面条件，本构关系和演化方程都是耦合的，作可为力学化学耦合理论分析和数值计算提供基础。作为应用，考虑生长应变、粘塑性效应、应力与化学反应等的耦合效应，建立了材料高温氧化过程中的应力分析模型，所得结果与实验吻合较好，进一步发展了力学化学耦合屈服理论，分析电化学反应和耦合效应对电化学显微镜屮静电势及应力

2、的影响。在此基础上构建力学化学耦合问题的有限元格式。利用ABAQUS的用户自定义单元（UEL）的方法，对二维和轴对称模型对力学■化学耦合的动态过程进行数值模拟。研究了力・扩散■反应之间的相互作用，力场和化学过程的不同边界条件对结果的影响等。在数值模拟方面，听到了好多相关软件介绍，其中包括DEF0RM-3DoDEFORM-3D软件是一款功能强大的针对复杂金属成型过程的三维金属流动分析的过程模拟分析软件。DEFORM-3D典型的应用包括锻造、轧制、摆碾、拉拔、旋压和其它成型手段。DEFORM-3D图形界面灵活又强大，为操

3、作者准确输入数据和观察结果提供了一个有效的平台。软件当中强大的模拟引擎能够分析各成型过程中相互关联对象耦合作用的大变形和热特性。系统中集成了在任何时候能够触发自动网格生成器，生成相对优化的网格系统。DEFORM软件提供了多种迭代计算方法。同时该软件提供了丰富的材料库，几乎包含了所有常用材料的弹性变形数据、塑性变形数据、热能数据、热交换数据、晶粒长大数据、材料硬化数据和破坏数据。通过这次讲座，我了解到模拟对实验的重要性。模拟既能指导我们的实验,又能对结果进行一定的预测，我们今后在试验时，如果条件允许，一定要将实验和模拟

4、相结合，提高我们对自己试验的了解以及结果的正确性验证。2、高性能铝合金，黄泽文，2015.11.20自然界的铝元素大部分以氧化物、硅化物的形式存在，所以铝被深度认识和大量应用从电解开始。铝及其合金的密度是钢和铜的35%和30%,而密度较低的同吋还能保持及其优异的使用性能，最为突出的就是其耐腐蚀性能，腐蚀速率能慢至不锈钢的1/25o综合其各项性能，铝在航空航天、交通装备、通讯设备等领域都占有了巨大的体量。这一点能从波音777型飞机的各结构材料分解图直观地看出，各牌号的铝材能在飞机不同部位发挥其特殊的作用。合金化和加工硬

5、化是铝及其合金强化的主要途径。合金化后形成的金属间化合物沉淀出来将分为三种类型：粗大的，对性能有害；共格或半共格，能改善性能；细小的，强化。g.p.区和e相的形成都能和基体保持一定的位向关系，界面处形成畸变，由此提高晶格阻力，强化了合金。铝及其合金并无同素异形体转变，故其微观形貌及力学性能的调控主要依赖时效处理，也就是固溶、淬火、时效过程。通过第二相析出强化，第二相析岀钉扎晶界，铝及其合金的组织与性能都能得到提升。先进的成型技术也是提升铝及其制品的关键手段。搅拌摩擦焊自发明之日起就吸引了大量关注。铝合金搅拌摩擦焊焊缝

6、的晶粒尺寸能达l-2

7、imo航空航天业使用搅拌摩擦焊作为蒙皮的连接技术不仅能达到轻量、增强、降低成本、易于检修维护，其使用寿命、抗腐蚀性也都得到增强，如今在某在研机型上已大量取代传统的钏焊技术。高温铝合金现在也是研究的热点，目前的增强手段主要集中在以下三种方式:1、多元复杂合金2、颗粒增强型复合铝合金3、添加稀土元素提供稳定析岀相。作为参考，银基合金的高温性能一直是最为优异的合金材料，其主要结构机理就是牒合金基体相和主要强化相的晶体结构相同，晶格常数相差不大，具有较好的位向关系。强化相在高温下具有较高的稳定性，从而提

8、升了合金的高温性能。3、金属材料增材制备，王华明，20163.19航空、航天、电力、石化、船舶等现代工业高端装备迫切地向大型化、高参数、极端恶劣条件下高可靠、长寿命服役的方向发展，钛合金、高强钢、耐热合金等关键金属构件尺寸越来越大、结构日益复杂、性能要求越来越高，对制造技术的要求也越来越高、挑战也日益严峻。传统上的铸造冶金+塑性成型或机械加工的制造流程在制造上述大型、整体、高性能金属构建，不仅需要万吨级以上的重型锻造装备及大型锻造模具，技术难度大，材料切削量大，利用率低，周期长、成本高。基于以上缘故，钛合金等高性能难

9、加工金属大型关键构建制造技术被认为是众多领域重大高端装备制造的基础和核心技术。金属构件激光增材制造，以合金粉末或丝材为原料，通过高功率激光原位冶金熔化，快速凝固逐层堆积，直接从零件数字模型一步完成近净成形，与传统大型构件制造技术相比有一下特点：（1）制造流程短；（2）成品晶粒细小、成分均匀、组织致密，综合力学性能优异；（3）生产设备相对简单，配