山东大学澳门威斯尼斯人官方网站登录金属材料团队青年教师林盼栋在塑性领域国际学术期刊《International Journal of Plasticity》（IF：9.8，中科院一区Top）发表了最新研究成果——“Atomic irradiation defects induced hardening model in irradiated tungsten based on molecular dynamics and CPFEM”。林盼栋为论文第一作者，山东大学为第一完成单位。

图1 （a）刃型位错与[001]位错环的相互作用机制相图及演化规律；（b）-（d）不同辐照条件下微观参数对比。

金属钨被视为聚变堆面向等离子体部件的首选材料。其在辐照条件下宏观力学性能与材料微观结构尤其是位错与辐照缺陷间的相互作用密切相关。该论文开展了不同工况下位错环与位错相互作用的分子动力学（MD）研究，提出四种不同的演化机理（剪切、部分吸收、半吸收和全吸收），基于反应前后特征参量变化，分别提出位错和位错环的演化规律。并将该规律引入到晶体塑性有限元模型（CPFEM），实现了微观机理在细观模型上的表达。基于MD数据驱动的CPFEM分别模拟了单晶钨和多晶钨的辐照力学行为。在单晶钨的纳米压痕模拟中，开展了不同辐照条件下微观参数（Mises应力、位错密度、位错环密度和氦泡密度等）的对比分析。与此同时，该模型能够成功捕捉单晶钨屈服应力的温度依赖性。在多晶钨的单轴压缩模拟中，成功刻画了辐照效应和温度效应，模拟的应力-应变曲线与实验数据拟合很好，验证了模型的有效性。

本研究工作获得了山东省重点研发计划（2020CXGC010305、2021ZLGX01）等项目的支持。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0749641924000226