1、本研究分別在細(xì)觀尺度和微觀尺度上，基于位錯(cuò)理論和分子動(dòng)力學(xué)模擬理論，應(yīng)用位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)模擬和分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，對(duì)金屬的應(yīng)變率效應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入研究。 金屬應(yīng)變率效應(yīng)通常是指其力學(xué)性能(流動(dòng)應(yīng)力和破壞強(qiáng)度等)隨應(yīng)變(或應(yīng)力)率的提高而增加。金屬的應(yīng)變率敏感性是應(yīng)變率效應(yīng)的特征現(xiàn)象。盡管對(duì)金屬應(yīng)變率效應(yīng)進(jìn)行了許多研究探索，到目前為止，金屬應(yīng)變率效應(yīng)及其應(yīng)變率敏感性的物理本質(zhì)還沒(méi)有確定，尚需要進(jìn)一步研究。 本研究首先運(yùn)行位錯(cuò)動(dòng)力

2、學(xué)模擬程序?qū)饘黉X的應(yīng)變率效應(yīng)進(jìn)行了模擬計(jì)算，通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的深入分析，揭示出被激活位錯(cuò)源數(shù)目隨著應(yīng)變率提高而增加的細(xì)觀現(xiàn)象?；谶@一發(fā)現(xiàn)并結(jié)合位錯(cuò)理論分析，提出了建立應(yīng)變率與應(yīng)力聯(lián)系的新途徑，即通過(guò)位錯(cuò)源長(zhǎng)度來(lái)建立流動(dòng)應(yīng)力與應(yīng)變率之間的關(guān)系。 基于對(duì)上述現(xiàn)象的解釋分析，提出Orowan關(guān)系在應(yīng)變率效應(yīng)中所起的重要作用-建立了宏觀塑性應(yīng)變率與細(xì)觀位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的聯(lián)系；提出位錯(cuò)速度對(duì)應(yīng)力的依賴關(guān)系是描述位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)關(guān)系，提出此

3、動(dòng)力學(xué)關(guān)系決定了應(yīng)變率效應(yīng)中流變應(yīng)力的變化。依據(jù)Orowan關(guān)系和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)關(guān)系對(duì)應(yīng)變率效應(yīng)的細(xì)觀機(jī)理進(jìn)行了定性解釋。依據(jù)對(duì)應(yīng)變率效應(yīng)的解釋，對(duì)與應(yīng)變率效應(yīng)有關(guān)的多種試驗(yàn)現(xiàn)象做出了新的分析解釋。對(duì)材料應(yīng)變率敏感性隨溫度變化的現(xiàn)象進(jìn)行了分析，所得結(jié)論與現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果相符；對(duì)晶體材料在恒應(yīng)變率加載下的應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行了分析，明確提出了應(yīng)力應(yīng)變曲線中受應(yīng)變率直接影響部分-過(guò)渡段的概念；結(jié)合位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)分析，對(duì)恒應(yīng)變率加載下晶體材料的應(yīng)力應(yīng)變曲

4、線進(jìn)行了解釋，深化了對(duì)應(yīng)變率效應(yīng)的認(rèn)識(shí)；提出了應(yīng)變率效應(yīng)與應(yīng)變硬化效應(yīng)可分別研究的觀點(diǎn)，完善了對(duì)應(yīng)變率效應(yīng)細(xì)觀機(jī)理的認(rèn)識(shí)。 依據(jù)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的Orowan關(guān)系和研究位錯(cuò)速度對(duì)應(yīng)力依賴關(guān)系的分子動(dòng)力學(xué)方法，提出了研究金屬原子性質(zhì)與其應(yīng)變率敏感性關(guān)系的分析方法；然后開展分子動(dòng)力學(xué)模擬來(lái)研究位錯(cuò)速度對(duì)應(yīng)力的依賴關(guān)系，依據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果分析原子性質(zhì)(原子勢(shì)，原子量)對(duì)金屬應(yīng)變率敏感性的影響。 用中等規(guī)模的二維分子動(dòng)力學(xué)模型數(shù)值模擬分析