讲座时间:2026年11月16日 下午14:30
讲座地点:X30224
讲座题目:高熵合金的变形机制及智能设计
主 讲 人:李甲
个人简介:
李甲,湖南大学机械与运载工程学院教授、博士生导师,整车先进设计制造技术全国重点实验室固定成员;长期面向航空航天、核能、深海等领域重大战略需求,聚焦跨尺度计算、合金强韧化机制、服役性能及机器学习驱动的设计等前沿方向,着力破解关键部件材料设计与性能评估中的核心难题。以第一作者或通讯作者在PNAS、JMPS、IJP、Acta Mater等期刊发表SCI论文80余篇,论文被Nature等权威期刊他引3000余次;获中国发明专利10余项,出版英文专著1部。曾获2020年及2024年湖南省自然科学二等奖、2023年王仁青年科技奖,并连续五年(2022-2026)入选全球前2%顶尖科学家榜单。担任《Acta Mechanica Sinica》等期刊青年编委。主持国家自然科学基金青年科学基金B类项目、面上项目及国家科技重大专项子课题等多项国家级项目;其研究成果应用于核电材料研发与起落架等关键部件的服役性能评估,有力支撑了其性能提升与可靠性保障。
讲座内容:
准确预测与评估高熵合金的力学性能,需发展能够刻画其严重晶格畸变等本征属性的理论模型与模拟方法。现有模型大多基于稀合金体系构建,难以直接适用于成分复杂的高熵合金。针对上述挑战,本报告发展了系统的多尺度建模与表征策略。首先,基于随机场理论构建离散位错动力学模型,并结合高分辨透射电子显微镜表征,系统揭示了三维空间中异质晶格应变对位错环及其与位错间复杂相互作用的影响规律。其次,建立了原子模拟、离散位错动力学与晶体塑性有限元方法相耦合的多尺度通用框架,用以定量描述高熵合金的应变硬化行为,该框架系统考虑了纳米尺度晶格畸变与微观尺度位错硬化等跨尺度因素对塑性变形的耦合作用。最后,提出了融合机器学习、物理约束与机理模型的多阶段设计方法,实现具有目标性能的高熵合金的高效制备;该方法能够对高熵合金成分与微观组织进行精准调控,从而快速获得满足特定性能需求的材料。上述方法为高熵合金成分—组织—性能一体化优化设计提供了有效手段,并有望进一步拓展至更广泛的多主元材料体系。