腐蚀环境下高强度铝合金的行为及跨尺度破坏机理研究

项目名称： 腐蚀环境下高强度铝合金的行为及跨尺度破坏机理研究

项目编号： No.10962007

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 任克亮

作者单位： 宁夏大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 为了认识并掌握腐蚀环境中材料的行为及跨尺度破坏机理，本项目结合我国实际，综合国内外研究成果，从电化学、力学和材料学等学科角度入手，在实验室环境下，选择温度、时间和应力水平为观测因素，通过预腐蚀及疲劳试验，对高强度铝合金的腐蚀疲劳机理、腐蚀行为、环境腐蚀和载荷间的协同交互作用规律开展系统的研究，初步建立材料-环境-时间与腐蚀损伤度及疲劳寿命之间的量化关系；理论上把原子模型嵌入到连续介质模型中，采用分子动力学和有限元方法，建立描述结构局部损伤演化到整体破坏的跨尺度耦合模型，分别对铝合金表面腐蚀损伤处微裂纹成核以及微裂纹群演化所形成的广布宏观裂纹扩展过程进行多尺度模拟计算，得到腐蚀损伤结构在疲劳载荷作用下的微裂纹萌生寿命和宏观裂纹扩展寿命，为高温和高湿等复杂环境中结构损伤演化的定量评估奠定重要的理论基础。

中文关键词： 高强度铝合金；腐蚀损伤；元胞自动机方法；分子动力学方法；有限元方法

英文摘要：

英文关键词： high strength aluminum alloy；corrosion damage；cellular automata method；molecular dynamics；finite element method