哈尔滨工业大学（深圳）学术讲座

演讲人Speaker：李法新 研究员，北京大学

题目Title: 基于内耗的金属疲劳和塑性变形研究

时间Date：2023年11月10日（周五）Time：下午14:00-16:00

地点Venue：H308

邀请人 Host：郭早阳 教授，理学院

内容摘要Abstract： 

固体的内耗（或阻尼）对材料内部的微缺陷非常敏感，可作为固体强度的指标之一，然而目前内耗测量的准确性和便捷性还差强人意。本课题组近几年提出了一种基于机电阻抗的模量内耗测量新方法Q-EMI，它测量内耗的精度比常用的葛氏扭摆法高1个量级，测量模量的精度比ASTM标准高1个量级，而且测量非常方便快捷。基于Q-EMI，课题组研制出世上首台适于硬材料的动态热机械分析仪DMA。采用Q-EMI测量内耗的方法对铝合金低周疲劳和多晶铜的超高周疲劳进行了监测，结果表明内耗对疲劳损伤非常敏感，失效前内耗可达初始值的3-12倍，而共振频率下降只有2%。X射线微CT检测结果表明，内耗增大的样品，其内部含有1mm以下的微裂纹。对含疲劳损伤的样品进行了拉伸测试，结果显示内耗越大，其屈服强度越低，二者近似线性关系。进而提出了基于内耗的损伤变量定义。最后，对45号钢在拉伸和扭转塑性变形过程中的内耗演化进行了研究。结果显示，样品失效前纵振动内耗和扭转内耗分别增大了13-28倍不等。这些结果表明内耗对于位错运动非常敏感，而且与变形模式强烈相关。基于机电阻抗的内耗测量将成为评估材料力学性能劣化的有效手段，其应用范围正在不断扩大。

个人简介(About the speaker):

李法新，男，北京大学工学院力学与工程科学系，研究员。2004年获清华大学固体力学博士学位，2005-2007在加拿大不列颠哥伦比亚大学（UBC）做博士后，2007年10月进入北京大学工作。目前担任SCI期刊Smart Materials & Structures副主编、Ultrasonics编委、中国物理学会内耗与力学谱专业委员会委员、青委会主任等职务。主要从事智能材料与结构力学、无损检测及结构健康监测方法、固体内耗与力学谱测量的研究。已发表SCI论文130余篇，总引用2300余次，授权发明专利22项，出版学术专著1部。曾获基金委优秀青年基金（2014）、中国力学青年科技奖（2015）、4次荣获北京大学优秀博士论文指导教师称号（2014, 2016, 2020, 2023）。