题 目：非晶态玻璃态聚合物中的剪切带化vs.六方金属中的孪晶

报告人：吴沛东 麦克马斯特大学

专家简介

   吴沛东博士，加拿大工程院院士，加拿大麦克马斯特大学机械工程系教授。他获得浙江大学学士学位、中国矿业大学硕士学位，以及荷兰代尔夫特理工大学博士学位。在加入麦克马斯特大学之前，他曾担任加拿大铝业公司和诺韦利斯公司的技术负责人。吴博士长期致力于工程材料本构建模与板材成形领域的研究，并取得了一系列创新性成果。

摘要信息

聚合物中剪切带的形成几乎是不可避免的。聚合物中的剪切带化具有双重意义：既是失效的前兆，也是进一步塑性变形的机制。聚合物有两个主要特征：屈服后的软化，以及伴随分子链旋转的取向硬化。前者引起剪切带的萌生和扩展，而后者则导致剪切带的侧向增长。描述聚合物大塑性变形的本构模型已相对成熟，基于此类本构模型的有限元方法成功模拟了剪切带演化的全过程。

孪晶是与滑移同等重要的塑性变形机制，尤其在镁合金和钛合金等六方结构金属中。早期实验清晰地观察到了孪晶的完整过程，即形核、扩展和长大三个阶段。进一步的研究表明，形核和扩展必然伴随应力松弛（软化）。长期以来，几乎所有的孪晶模型都忽略了应力松弛，这导致无法模拟孪晶的扩展过程。受实验观察以及聚合物剪切带化与六方金属孪晶之间的比较（特别是对两者形成机制的分析）启发，我们建立了一个描述孪晶形核、扩展和长大全过程的本构模型——TNPG。基于TNPG模型的有限元方法数值再现了孪晶的完整过程。

我们近期的工作聚焦于不同加载条件下（包括平面应变压缩、扭转、弯曲和受内压的管材）聚合物中剪切带的形态以及剪切带之间的相互作用。这些工作的成果启发我们提出了一种用于研究孪晶相互作用的新实验方法。

时间：2026年6月18日星期四下午13:30

地点：上海大学延长校区力学所200学术报告厅

上海市应用数学和力学研究所

上海市能源工程力学重点实验室

上海市力学信息学前沿科学基地