准晶塑性行为微观机理研究与宏观建模

准晶材料具有与传统晶体材料不同的长程平移序，导致准晶中位错的结构及其运动的控速机制与传统晶体相比差别很大，因而表现出与传统晶体不同的塑性变形行为。目前对准晶材料塑性变形微观机理的认识还不够充分，因此对该领域的研究具有重大意义。本项目拟采用大规模并行分子动力学模拟方法和位错、相位子等缺陷的可视化分析手段，模拟研究准晶材料在不同温度、加载方式及应变率条件下位错、相位子缺陷的演化规律，揭示准晶塑性变形的微观机制，进而在此基础上提出含内变量的准晶塑性变形宏观本构模型，为准晶材料的应用研究提供理论依据。

由于独特的结构特征，准晶材料具有和传统晶体不同的位错结构和位错运动控速机制，因而表现出和晶体不同的塑性行为。本项目从第一性原理计算出发，拟合了Yb-Cd准晶的EAM势函数。利用所开发的EAM势函数和大规模并行分子动力学方法，模拟研究了在不同温度和应变率下，Yb-Cd准晶的宏观力学行为和塑性变形下的微观缺陷演化规律，揭示了准晶材料高温下应变软化的微观机制，并在此基础上提出含内变量的准晶材料宏观本构模型。