From Discreteness to Continuity： Dislocation Equation for Two-Dimensional Triangular Lattice

A systematic method from the discreteness to the continuity is presented for the dislocation equation of the triangular lattice. A modification of the Peierls equation has been derived strictly. The modified equation includes the higher order corrections of the discrete effect which are important for the core structure of dislocation. It is observed that the modified equation possesses a universal form which is model-independent except the factors. The factors, which depend on the detail of the model, are related to the derivatives of the kernel at its zero point in the wave-vector space. The results open a way to deal with the complicated models because what one needs to do is to investigate the behaviour near the zero point of the kernel in the wave-vector space instead of calculating the kernel completely.     

基于扭转-滑移耦合约束的梁桥抗倾覆滑移整体稳定分析

为了分析考虑支座失效的梁桥整体稳定问题，推导了七自由度曲梁单元刚度矩阵，并建立了部分支座脱空和滑移等情况下的边界约束方程，利用Newton-Raphson迭代法求解了含支座约束的有限元总方程，并提出了依据支座受力状态判断梁桥失稳模式的方法，编制了相应程序.以简支超静定曲梁为例，验证了所提出的七自由度曲梁单元的精度；进一步利用所提出方法分析了某匝道桥倒塌事故，通过对比传统杆系有限元方法，验证了所提出的方法能更精确地模拟各种支座失效情况下的梁桥平衡状态.     

化学反应对竖直平板边界磁流体动力学微极流体滑流的影响

对半无限竖直平板为边界的多孔介质，研究了传热、传质对微极流体不稳定滑流的影响，其化学反应是一级均匀的。均匀磁场垂直作用于可以吸收微极流体的多孔表面，吸引速度随着时间而变化。自由流动的速度随着微小扰动而呈指数增大或减小。采用近似方法获得了微极流体的速度、微转动、温度、浓度的表达式，还得到了在不同流体特征和流动条件下，壁面的摩擦系数、耦合应力系数、传热率和传质率。     

一种新的熔化理论——位错运动的量子化模型

 本文提出了一种新的熔化理论，从位错运动的量子化模型出发导出了林德曼熔化定律，得到了与实验结果相符的熔点计算值。     

加铈工业纯钛的位错组态及临界切应力

用电子显微术研究铈对α-Ti衍射象的影响,发现铈在α-Ti中以CeO_2形式存在,其周围呈现星芒状分布的位错环。环为间隙型,其柏氏矢量为±1/3[110]。环惯习面为{110}。环移动所需临界切应力为7.8×10~(-4)G。同时分析了环的成因,并指出其对α-Ti强度的影响。     

SiO2图形化蓝宝石衬底对GaN生长及LED发光性能的影响

为了提高氮化镓(GaN)基发光二极管(LEDs)的发光性能,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)在蓝宝石衬底上沉积SiO_2薄膜,经过光刻和干法刻蚀技术制备了SiO_2图形化蓝宝石衬底(SiO_2 patterned sapphire substrate, SPSS),利用LED器件的外延生长和微纳加工技术获得了基于SPSS的GaN基LED器件。通过分析GaN外延层晶体质量、光提取效率和LED器件性能,重点研究了SPSS对GaN生长及LED发光性能的影响。实验及模拟仿真结果表明,与常规图形化蓝宝石衬底(Conventional patterned sapphire substrate, CPSS)相比,SPSS上生长的GaN外延层位错密度较低,晶体质量较高,SPSS-LED的光提取效率提高26%、光输出功率和亮度均提高约5%。     

刃型位错和圆弧形刚性线夹杂的干涉效应

位错和夹杂的干涉效应对于理解材料的强化和韧化机理具有十分重要的意义。文中研究了晶体材料中刃型位错和多条共圆弧刚性线夹杂的干涉作用。利用Riemann—Schwarz反照原理和复势函数的奇性主部分析技术，得到了问题的一般解答；对于只含一条刚性线夹杂的情况，给出了复势函数的封闭形式解。由Peach-Koehler公式求出了作用在刃型位错上的位错力，并讨论了圆弧形刚性线夹杂对位错力的影响规律，发现弧形刚性线对刃型位错有很强的排斥作用。本文解答不但可作为格林函数获得任意分布位错的相应解答，而且可以用于研究刚性线夹杂和任意形状裂纹的干涉效应问题。     

Simulation for surface self-nanocrystallization under shot peening

Driven by high frequency and multi-directional shot peens, dislocations of various orientations proliferate into the metal, and accumulate in high density in the surface layer of a shallow depth. Migration, generation and annihilation of dislocations dictate the evolution of mobile dislocation density. Simulation for the experiment of pure iron under repeated shot peen flux of 800 times per square millimeter is carried out, and a dislocation density up to 2.17×10¹¹ mm⁻² is achieved. Dislocations of such density in the surface layer are shown to be capable of forming nano-grains whose size is about 10 nm. Molecular dynamics simulation verifies the formation of nano-grained metals at such dislocation density level. The dislocations are first regrouped to form subcrystallites, then combined to form stable nanocrystallized grains after sufficiently long time of relaxation. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (10121202)     

弱界面异质球形夹杂本征应变问题的解析解

本文研究了具有线弹簧弱界面的异质球形夹杂的本征应变问题，所采用的线弹簧界面模型既能界面的切线方向滑动，又能考虑界面的法线方向张开，根据叠加原理、原问题的弹性场可分成三部分；二部分由真实均匀本征应变所引起，另一部分由等效的非均匀本征应变所引起，后一部分则由虚拟的Ｓｏｍｉｇｌｉａｎａ位错场所产生。本文求得了等效非均匀本征应变和虚拟位错场的Ｂｕｒｇｅｒ矢量的解析表达式，进而确定的问题的弹性场。     

强流脉冲电子束作用下20钢的微观结构状态

 为了研究金属材料的超快变形行为,利用强流脉冲电子束（HCPEB）装置对20钢进行轰击,采用X射线衍射、光学显微镜及透射电镜等技术分析了受轰击样品的变形组织与结构。实验结果表明,强流脉冲电子束能够在材料表层诱发幅值为1 GPa量级的应力,快速的加热和冷却过程在近表层诱发了强烈的塑性变形,并在材料表层内形成了复杂的位错缠结结构和位错胞结构,同时还伴随位错圈等空位簇缺陷的形成,多次轰击导致局部区域形成纳米和非晶结构。HCPBE轰击诱发的幅值极大的应力和极高的应变速率而导致的整个原子平面的位移可能是非晶结构形成的关键原因。