自愈材料制备及其自愈机理的研究有巨大的科学和经济价值。本项研究旨从力学原理上揭示控制金属内部损伤缺陷演变若干关键因素的影响规律,为金属自愈材料设计与制备提供理论依据。本项研究获得以下重要理论成果(1)获得空穴、夹杂在梯度应力场中运动状态严密的理论解。微孔洞总是向缺陷处集中,促进损伤缺陷扩展;软质夹杂向缺陷处迁移, 会使缺陷得到部分修复, 同时缺陷处的应力集中得以部分松驰, 使损伤停止扩展;而硬质夹杂会离开缺陷,有利于降低缺陷处的应力集中水平。(2)在分析裂纹扩展和愈合机理时,裂尖塑性区的存在是一个不可忽略的因素。我们首次获得裂纹尖端塑性区屏蔽效应的解析解。根据该解析解,可以确定一个愈合裂纹的许可尺寸。(3)建立了位错与具有任意形状与性质的非均质夹杂相互作用的近似连续理论,可用于确定缺陷附近位错运动状态对缺陷演变的影响。(4)由非局部弹性理论揭示了小尺度效应对材料中损伤缺陷的自我修复机制的影响损伤缺陷只能收缩到一个稳定的较小尺寸,但不可能完全愈合。(5)给出微电子器件中内联导线及正交各向异性压电体内微孔洞形态演化规律的解析方法。
英文主题词defect;healing;diffusion