镁及镁合金塑性变形机制与微结构演化行为研究

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基本信息

  • 批准号：
    11072026
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    郭雅芳
  • 依托单位：
    北京交通大学
  • 学科分类：
    A0801.固体变形与本构理论
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目运用原子模拟方法与介观尺度晶体塑性模型相结合研究镁单晶和多晶的塑性变形机制和行为。研究内容包括：运用原子模拟方法研究不同温度和应变速率下镁合金塑性变形行为，包括孪晶、滑移以及再结晶等塑性变形行为发生的条件、微观机制及对力学行为的影响；镁合金界面原子尺度微结构的分析及晶界对于塑性变形行为的影响等；由塑性变形原子尺度的微观机制和准则，得到不同塑性变形方式的本构关系，建立介观尺度镁合金单晶和多晶的晶体塑性模型，研究镁合金的各向异性行为以及屈服、硬化机制等。以上研究目的在于探讨镁合金塑性变形的机制，建立微观与介观相结合的塑性变形理论，探索改善变形镁合金塑性和韧性的学术思想及技术途径，并最终为镁合金开发、设计以及加工工艺和技术提供理论指导。这一研究将加快镁合金基础理论研究方面的发展，进一步提升镁合金的应用潜力。

结项摘要

本项目主要运用原子模拟方法研究镁单晶的塑性变形机制和行为，并开展了时间和空间尺度的多尺度研究。研究成果包括：（1）运用原子模拟方法研究了不同应变速率和边界条件下镁单晶拉伸、压缩和剪切变形机制和行为，特别是观察到纳米尺度的孪晶缺失现象，与相关实验结果吻合。并运用晶体结构分析给出了不存在压缩孪晶的原因，探讨了镁合金拉压不对称性的根本原因；（2）研究了孪晶和其它缺陷的相互作用，包括各类点缺陷和线缺陷。研究结果表明缺陷的类型不同，对于孪晶的生长和运动的影响效果也不一样。单个点缺陷和线缺陷的存在对孪晶的扩展行为影响不是很大。此外，在不同温度条件下，缺陷与孪晶的相互作用效果也不相同；（3）运用分子动力学与有限元方法相结合，研究纳米孪晶的形变机制和稳定性问题。通过有限元和分子动力学方法分别给出纳米孪晶的应力场分布，以及在载荷作用下下纳米孪晶的塑性变形机制和稳定性问题；（4）开展跨越时间尺度的ABC算法与分子动力学方法相结合的研究，改进分子动力学在时间尺度方面的缺陷。建立了孪晶界与位错的模型，探讨加载速率对于塑性变形机制的影响。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Atomistic simulation of deformation behavior at a crack tip in Magnesium single crystal
镁单晶裂纹尖端变形行为的原子模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Materials Science Forum
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li-Ming Jiang;Ya-Fang Guo
  • 通讯作者：
    Ya-Fang Guo
纳米铜薄膜塑性变形中空位型缺陷形核与演化的分子动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    徐爽;郭雅芳
  • 通讯作者：
    郭雅芳
Atomistic simulation of the structural evolution in Magnesium single crystal under c-axis tension
c轴张力下镁单晶结构演化的原子模拟
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Acta Metallurgica Sinica-English Letters
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    亓宏钢;郭雅芳;汤笑之;徐爽
  • 通讯作者：
    徐爽
A molecular dynamics study on the orientation, size, and dislocation confinement effects on the plastic deformation of Al nanopillars
取向、尺寸和位错限制对铝纳米柱塑性变形影响的分子动力学研究
  • DOI：
    10.1016/j.ijplas.2012.11.002
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    International Journal of Plasticity
  • 影响因子：
    9.8
  • 作者：
    徐爽;郭雅芳;A.H.W. Ngan
  • 通讯作者：
    A.H.W. Ngan
Atomistic simulation of tension deformation behavior in magnesium single crystal
镁单晶拉伸变形行为的原子模拟
  • DOI：
    10.11890/1006-7191-105-370
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Acta Metallurgica Sinica (English Letters)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ya-Fang Guo;Yue-Sheng Wang;Hong-Gang Qi;Dirk Steglich
  • 通讯作者：
    Dirk Steglich

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其他文献

密排六方金属中的孪生及孪晶位错机制
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    固体力学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭雅芳;汤笑之;俎群
  • 通讯作者：
    俎群
金属镁中去孪晶过程与自间隙原子交互作用的分子动力学模拟
  • DOI：
    10.13374/j.issn2095-9389.2020.02.18.004
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    工程科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马志超;汤笑之;郭雅芳
  • 通讯作者：
    郭雅芳
Atomistic simulation of martensitic phase transformation at the crack tip in B2 NiAl
B2 NiAl 裂纹尖端马氏体相变的原子模拟
  • DOI：
    10.1016/j.actamat.2007.03.002
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Acta Materialia
  • 影响因子：
    9.4
  • 作者：
    郭雅芳
  • 通讯作者：
    郭雅芳
铁中Ⅰ型裂纹裂尖场的有限元模拟与形变分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    科学技术与工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭雅芳;刘磊
  • 通讯作者：
    刘磊
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镍基单晶高温合金γ相筏机制的有限元分析
  • DOI：
    10.1111/ejn.15814
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国有色金属学会会刊(英文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴文平;郭雅芳
  • 通讯作者：
    郭雅芳

其他文献

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密排六方金属界面微结构演化与强韧化机制研究
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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