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金属玻璃作为一种新的无序结构材料,具有许多新奇的力学性能,诸如高弹性极限,高断裂韧性,低杨氏模量等特点,这些特点使得金属玻璃作为结构材料,具有广阔的应用前景。但是由于金属玻璃缺乏拉伸塑性,也极大的限制了金属玻璃的工程应用。至今金属玻璃的变形机制还不是十分清楚,因此如何从微观上理解金属玻璃在外场作用下力学非均匀性演化规律是问题的关键,这有助于帮助我们理解金属玻璃塑性机制以及找到提高金属玻璃塑性的方法。 本研究主要内容包括:⑴介绍金属玻璃中的塑性理论,并讨论各种平均场塑性模型中的关键性差异在于激活能同应力的关系以及阐述力学非均匀性研究的意义。⑵介绍常用的表征金属玻璃结构及性能的参量,并给出了这些参量的应用范围,及利用势能图景讨论文献中的结构同性能的关联情况。⑶在外应力作用下,研究金属玻璃力学非均匀性演化。利用非仿射变形分类原子,发现不同种类原子随着应力演化的空间分布规律以及关联性规律,及各类原子的成份演化及研究了各类原子结构特点。⑷金属玻璃分别在应力及温度下,具有不同的弛豫机制。发现应力弛豫具有方向性,而温度弛豫各向同性。弛豫方向性的微观机理为动力学缺陷对应力方向的敏感性。⑸在低温循环中,研究体系势能随不同参数变化的规律,给出系统老化以及年轻化的相图。并讨论年轻化及老化的边界以及利用局域模量研究了年轻化行为的微观机理。