摘要:
非晶合金因其独特的原子结构而呈现出复杂的粘弹性行为, 表现为动态弛豫和静态滞后特征, 这不仅是深入理解玻璃转变、塑性变形机制及动态非均匀性等基础物理问题的核心切入点, 也为高性能非晶合金与功能材料的开发及工程应用提供了关键理论支撑. 如何从微观机制出发构建一个能够统一描述并预测其复杂粘弹性行为的理论框架, 仍是非晶固体领域面临的重要挑战. 基于此, 本文聚焦于准点缺陷 (Quasi-Point Defect, QPD) 理论在系统解析非晶合金粘弹性行为中的核心作用及其最新研究进展. 深入探讨了运用 QPD 理论分析非晶合金中的动态弛豫现象, 并揭示了该理论与分数阶模型的内在一致性. 在此基础上, 综述了动态弛豫与宏观准静态粘弹性变形的内在关联, 阐释了两步松弛、蠕变等现象背后由不同尺度缺陷运动主导的物理机制. 针对蠕变行为, 重点讨论了基于QPD理论对非晶合金中缺陷演化和多级幂律蠕变机制的理解. 此外, 本文系统阐述了通过粘弹性变形调控非晶合金能量状态的机制, 以及这种调控如何通过影响准点缺陷的浓度、分布及协同运动, 进而改变材料的动态弛豫特征. 本文旨在展现如何基于准点缺陷理论构建非晶合金微观结构非均匀性、缺陷动力学与宏观粘弹性响应之间的关联, 为理解和预测其复杂力学行为提供重要理论视角.
乔吉超, 张浪渟, 邢光辉, 郝奇, 梁淑一, 崔静波, 段亚娟. 基于准点缺陷理论探索非晶合金粘弹性行为. 力学进展, 待出版. doi: 10.6052/1000-0992-25-015.
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