块体非晶合金(也称金属玻璃)是近年涌现的一类新型结构材料,因具有优异的力学性能,在国防、空天等领域显示出广阔的应用前景。然而,室温下该类材料的变形极易形成纳米尺度剪切带,而剪切带的快速扩展往往导致材料的宏观脆性破坏,从而极大地限制其广泛的工程应用。因此,该领域广泛关注的核心科学问题是:纳米尺度剪切带形成与演化动力学。本文以Zr基非晶合金为研究对象,系统研究弯曲载荷下多重剪切带群体演化行为。不同厚度的非晶合金弯曲实验表明,在试样的拉伸端和压缩端涌现按一定间距排布的多重剪切带,两端的剪切带呈现不对称行为并强烈依赖试样的特征尺寸。基于非晶合金自由体积本构模型,数值分析了弯曲载荷下试样厚度及自由体积分布对多重剪切带演化行为的影响。进一步,给出了剪切带形核与扩展竞争的物理机制。……
