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文檔簡介
1、姓名趙嘉喜性另U男出生年月1980.12出生地山東煙臺從事專業(yè)材料變形與斷裂的數(shù)值模擬國籍中國兼職或全職全職最快到崗時間2012.01現(xiàn)工作單位及職位中國科學院金屬研究所助理研究員人事關(guān)系所在單位中國科學院金屬研究所學習及工作經(jīng)歷(從大學開始,包括時間、單位、專業(yè)、學位、任職情況,注意時間段要連續(xù),準確到月份):學習經(jīng)歷:1999年9月-2003年7月哈爾濱工程大學航天與建筑工程學院,給水排水工程,本科;2003年9月-2006年4月哈爾濱工程大學航天與建筑工程學院,固體力學專業(yè),碩士研究生;期間獲得提前攻讀博士研究生資格;2005年9月-2008年7月哈爾濱工程大學航天與建筑工程學院,固體力
2、學專業(yè)。工作經(jīng)歷:2008年8月-2010年7月中國科學院金屬研究所材料疲勞與斷裂研究部,金屬玻璃的變形與斷裂,博士后研究;2010年8月至今中國科學院金屬研究所材料疲勞與斷裂研究部,助理研究員。如內(nèi)容較多,本欄目填不下時,可另紙接續(xù)(以下各欄目均如此)、候選人的主要學術(shù)成就、科技成果及創(chuàng)新點:金屬玻璃變形與斷裂行為的缺口效應1)以典型的 Zr 基金屬玻璃為研究對象, 借鑒晶體材料中塑性變形的位錯機 制,通過在金屬玻璃樣品中人為引入一系列不同的缺口, 系統(tǒng)地研究了含缺口樣 品在壓縮載荷下的塑性變形機制。 結(jié)果表明: 通過在金屬玻璃樣品中引入對稱的 半圓形缺口, 可以很好地提高金屬玻璃的整體塑性
3、變形能力。 同時,為了驗證不 同高強度材料塑性變形能力的缺口效應,特意選擇超高強度馬氏體時效鋼和 Ti3SiC2 陶瓷材料來進行缺口試驗,對比 Zr 基金屬玻璃的結(jié)果發(fā)現(xiàn):通過施加缺 口來提高塑性, 是為金屬玻璃所特有的一種提高塑性的方法。 通過對缺口樣品的 研究,可以深刻揭示缺口對金屬玻璃剪切變形和塑性變形機制的影響, 可為設計 多孔金屬玻璃材料提供了重要的實驗證據(jù)與理論基礎(chǔ); 2)為了近一步驗證施加 對稱缺口對不同金屬玻璃樣品塑性提高的有效性, 對一種相對塑性變形能力較差 的 Ti 基金屬玻璃進行了變高缺口壓縮試驗。結(jié)果表明:只通過降低高寬比并不 能很有效地提高其塑性變形能力, 但是通過施
4、加對稱的半圓形缺口, 樣品的整體 塑性會得到很大的提高,這說明了施加對稱缺口對金屬玻璃塑性提高的普適性; 3)針對不同金屬玻璃在缺口設置時的塑性差異進行了初步分析,給出了一些半 定量的分析結(jié)果。以上相關(guān)研究結(jié)果先后發(fā)表在 Acta Mater. 58 (2010) 5420, Philos. Mag. Lett.,90 (2010) 875,Philos. Mag. 90 (2010) 3867和 Mater. Sci. Eng. A528 (2011) 2967上。本人以此工作為基礎(chǔ)獲得了 2011年國家自然科學青年基金 的資助(金屬玻璃變形與斷裂行為的缺口效應研究 ”項(目編號: 5110
5、1159)。脆性金屬玻璃的動態(tài)斷裂問題 近年來,許多學者發(fā)現(xiàn)某些脆性金屬玻璃在壓縮載荷下不會發(fā)生剪切變形, 而是發(fā)生粉碎性斷裂, 即樣品會在瞬間破碎成許多小碎塊。 同時, 在樣品斷面上 會出現(xiàn)一些非常規(guī)則的納米條紋,條紋的間距在15nm至52nm之間。針對這種獨特的變形機制, 采用斷裂力學中的動態(tài)斷裂理論, 對這種脆性金屬玻璃的斷裂 行為進行了力學分析,結(jié)合試驗結(jié)果,能較好地解釋這種破碎斷裂的變形機制。 同時,采用波動理論對斷面上的納米條紋進行了半定量分析, 結(jié)果表明, 規(guī)則的 納米條紋是由動態(tài)斷裂中激發(fā)的剪切波造成的。 該研究成果為進一步理解脆性金 屬玻璃的斷裂規(guī)律提供了新的研究思路。相關(guān)結(jié)
6、果發(fā)表在 Journal of Applied Physics105 (2009) 103519 上。金屬玻璃彎曲變形行為的數(shù)值模擬針對金屬玻璃在彎曲載荷下出現(xiàn)的剪切變形行為進行了系統(tǒng)地分析。結(jié)合試 驗結(jié)果,采用接觸分析有限元模型對彎曲作用下金屬玻璃內(nèi)部的應力場進行了數(shù) 值模擬。同時結(jié)合固體力學中的應力狀態(tài)分析, 很好地解釋了金屬玻璃在彎曲變 形時剪切帶的萌生以及擴展過程, 并給出了半定量的分析結(jié)果。 該研究工作對深 刻理解金屬玻璃在復雜應力下的變形行為有一定的指導意義。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在 Mater. Sci. Eng.,A527 (2010) 6224 上。彈性波對含孔洞、夾雜和裂紋的散射機理
7、研究 采用復變函數(shù)法和多極坐標方法, 研究了彎曲波對含有多圓孔薄板的散射問 題。通過板的彎曲波動方程和內(nèi)力方程的推導, 求出在入射彎曲波條件下該問題 的一般解的函數(shù)逼近序列和邊界條件的表達式, 用正交函數(shù)展開的方法將待解的 問題歸結(jié)為對一組無窮代數(shù)方程組的求解。 最后,給出了孔邊動應力集中系數(shù)的 結(jié)果,并分析了孔間距、夾雜參數(shù)和波數(shù)對動應力分布的影響;研究了 SH 波對 雙相介質(zhì)界面附近含有半圓形脫膠的圓形彈性夾雜的散射問題。 沿界面將整個空 間分成上下兩部分。 采用所構(gòu)造的 Green 函數(shù)和“契合”的方法在上下空間連接時 滿足界面處連續(xù)性條件,構(gòu)造出半圓形脫膠裂紋, 進而求出應力和位移的表
8、達式。 最后給出動應力集中系數(shù)的數(shù)值結(jié)果; 同時, 研究 SH 波對雙相介質(zhì)界面附近含 有半圓形脫膠的圓形彈性夾雜的散射問題的遠場解以及雙相介質(zhì)界面附近脫膠 和直線型裂紋的散射問題; 另外,采用復變函數(shù)法研究了含有部分脫膠的淺埋圓 柱形彈性夾雜對SH波的散射與地震動問題。相關(guān)結(jié)果先后發(fā)表在 J. Meeh以及 Appl. Math. Mech-Engl. 等期刊上。二、候選人領(lǐng)導或參與過的項目:序號項目名稱項目來源起止時間科研經(jīng)費本人角色1國豕自然科學青年基金基金委2012.012014.1225萬項目負責人項目:金屬玻璃變形與2斷裂行為的缺口效應2009.01-基金委2011.12主要參與國
9、家自然科學面上基金3項目:非晶合金的剪切2009.012011.12變形穩(wěn)定性與塑性研究?;鹞?009.09-主要參與4國家自然科學基金重大2014.08主要參與項目子課題:多尺度結(jié)科技部構(gòu)金屬材料強韌化機制與斷裂規(guī)律。科技部973項目子課題:三維集成互連材料的服役損傷行為與多場失效特性。三、候選人代表性論文(著):1 J. X. Zhao, F .F. Wu, R. T. Qu, J. Shen, S. X. Li, Z. F. Zhang. Plastic deformability of metallic glass by artificial macroscopic notches
10、. Acta Mater. 2010,58, 5420. (IF: 3.76)2 J. X. Zhao , R. T. Qu, F .F. Wu,乙 F. Zhang, B. L. Shen, M. Stoica, J. Eckert.Fracture mecha nism of some brittle metallic glassesJ. Appl. Phys 2009, 105,103519. (IF: 2.06)3 J. X. Zhao, F .F. Wu, R. T. Qu, J. She n, S. X. Li, Z. F. Zhang. Deformation behavior
11、and enhan ced plasticity of Ti-based metallic glass with no tcheSP hilos. Mag. 2010, 90, 3867. (IF: 1.30)4 J. X. Zhao, F .F. Wu,乙 F. Zha ng. An alysis on Shear Deformation Mecha nism of Metallic Glass under Confined Bending Test.Mater. Sci. Eng. A2010, 527, 6224. (IF: 2.09) J. X. Zhao, R. T. Qu, F .
12、F. Wu, S. X. Li,乙 F. Zha ng. En ha need plastic deformation in a metallic glass in duced by notches Philos. Mag. Lett 2010, 90, 875. (IF: 1.53)6 J. X. Zhao, Z. F. Zhang. Comparison of compressive deformation and fracture behaviors of Zr- and Ti-based metallic glasses with notchesMater. Sci. Eng. A20
13、11, 528, 2967. (IF: 2.09)7 J. X. Zhao, H. Qi. Scatteri ng of pla ne SH-wave from a partially deb on ded shallow cylindrical elastic inclusion. J. Mech. 2009, 25, 411. (IF: 0.41)8 J. X. Zhao, H. Qi, S. W. Su. Scatteri ng of SH-wave from in terface cyli ndrical elastic inclusion with a semicircular di
14、sconnected curve. Appl. Math. Mech-Engl. 2008, 29, 779. (IF: 0.51)9 R. T. Qu, J. X. Zhao,M. Stoica, J. Eckert,乙 F. Zhang. Macroscopic tensile plasticity of bulk metallic glass through designed artificial defects. Mater. Sci. Eng. A (Accepted). (IF: 2.09)10 趙嘉喜,齊輝,劉殿魁,李宏亮.含有部分脫膠的淺埋圓襯砌對 SH波的散射.固體力學學報.
15、2008, 29, 301.11 趙嘉喜,齊輝,郭晶,楊在林.出平面線源荷載對半空間中半圓形凸起的圓柱形彈性夾雜的散射.工程力學.2008, 25, 235.12 趙嘉喜,劉殿魁,齊輝,楊在林.彎曲波對含多圓孔薄板的散射與動應力集中.爆炸與沖擊.2008, 28, 552.13 趙嘉喜,齊輝.SH波對界面附近含有下半圓形脫膠的圓柱形彈性夾雜的散射.哈爾濱工程大學學報.2008, 29,130.14 趙嘉喜,齊輝,楊在林.含有部分脫膠的淺埋圓夾雜對SH波的散射.巖土力學.2009, 30, 1297.15 趙嘉喜,齊輝.界面脫膠圓夾雜對SH波散射的遠場解.力學與實踐.2009,31,47.16
16、H. Qi, J. X. Zhao. The interaction of a cylindrical elastic inclusion with a semicircular disc onn ected curve and Lin ear cracks in homoge neous medium by SH-wave. Key Eng. Mater 2007, 348-349, 357.(導師第一作者)17 齊輝,趙嘉喜,劉殿魁,王慧文.SH波對脫膠圓夾雜及其邊緣直裂紋的散射. 哈爾濱工程大學學報.2007, 28, 1321.(導師第一作者)18 齊輝,折勇,趙嘉喜.帶形域內(nèi)圓柱形夾雜對SH型導波的散射.振動與沖擊.2009, 28, 142.19 齊輝,折勇,李宏亮,趙嘉喜.SH波入射時垂直半空間中雙相介質(zhì)界面附近圓孔的動力分析.爆炸與沖擊.2009, 29, 73.四、候選人專利列表:(請注明授權(quán)國家、專利所有者以及本人的排名)五、候選人所開發(fā)的產(chǎn)品:六、其
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