1、在一定的溫度、應變率或適當的預變形下，多種合金材料在拉伸實驗中會出現特殊的塑性失穩(wěn)現象，其表現為時域上的鋸齒形應力流動和空域上的應變局域化，這種現象被稱為Portevin-LeChatelier(PLC)效應。PLC效應屬于一種群集性現象，其本質源于材料微細觀結構演變過程中的動態(tài)應變時效現象，即可動位錯與林位錯、溶質原子之間動態(tài)的交互作用。在對PLC效應發(fā)生時的應力曲線的特征參量，如鋸齒幅度和重加載時間進行統(tǒng)計時，發(fā)現隨著加載應變率的增

2、大，其分布形式由峰值分布轉變?yōu)閮缏史植?，從非線性動力學角度看，其中暗含著不同動力模式的轉變過程，因此，本文從非線性動力學的角度來探求PLC效應的動力作用機制，主要采用三種非線性分析的手段，包括重構相空間軌跡的吸引子狀態(tài)分析、基于小波變換的多尺度分析及多分形分析，對PLC效應的動力學行為進行相應的研究。 采用相空間重構技術對低應變率(對應C帶型)時的吸引子特征進行分析。在確定延遲時間量時，傳統(tǒng)方法，即利用應力時間序列的自相關函數，

3、對PLC效應應力信號分析存在著極限性。因此本文采用聯合平均位移法來作為確定延遲時間量的準則，并展示了相應的相空間軌跡，結果發(fā)現給定應力序列具有混沌吸引子的特征結構。 基于小波變換技術對PLC效應進行多尺度分析中，首先探討了PLC效應處于混沌狀態(tài)時的自相似性質及其產生機制；其次，鑒于傳統(tǒng)手段提取應力曲線特征量時難以避免的人為因素會給分析帶來誤差，使用小波變換這種純粹的數學手段，能夠很好地解決這一問題，并從小波系數的物理意義上對其進

4、行了論述；最后，對不同固溶處理溫度的應力時間曲線進行小波分解，發(fā)現小波系數存在非單調的變化形式，與已有的統(tǒng)計結果類似，進一步表明可以將小波變換這種數學手段應用到PLC效應研究領域中，達到對PLC效應的時域結構進行多尺度觀測及特征參量的無誤差統(tǒng)計。 在已有的PLC效應非線性行為研究成果下，為了區(qū)別A、B、C三種不同帶型的PLC剪切帶的動力學機制，本文采用了多分形分析的方法。通過計算多分形譜參數發(fā)現，不同帶型在一定尺度上都存在多分形