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本文将数字散斑计量技术应用于对PLC变形带的直接观测,对室温下多晶铝合金材料拉伸过程中的动态应变时效现象(PLC效应)开展了系统性的研究,并结合实验结果进行了数值模拟和分析.首先组建了一套基于数字散斑干涉法(DSPI)和数字散斑相关法(DSC)的室温拉伸试验和数据采集处理系统,该系统显著提高了观测的空间分辨率和测量精度.以此为平台,观察和研究了多晶铝合金材料(A1-4﹪Cu)在应变率范围在10<-6>s<-1>~10<-3>s<-1>内塑性变形过程中的PLC效应.在PLC效应的时域特性方面,研究了临界应变在应变率区间上的反常演化,统计分析了应力锯齿的跌落幅度、上升时间和跌落时间在变形过程中的演化发展,归纳出各特征参量受应变和应变率影响的规律,结合位错运动和增殖的微细观机制,对上述现象给予了定性的解释.在PLC效应的空间特征方面,通过数字干涉散斑相关条纹揭示了PLC变形带丰富的形态和行为,追踪了试验全过程内PLC变形带的传播和形态的演变.分析了应变率和变形对PLC变形带传播行为的影响,发现PLC变形带的传播速度与应变之间符合近似的幂律,对于保持传播中途无驻留现象的A类型和B类型PLC变形带,带的传播速度与应变率很好地满足线性关系.细致地研究了PLC变形带的空间细节,包括PLC变形带传播的步进过程,PLC变形带带内剧烈剪切变形的模式和应变分布.从多方面验证了带内变形有时大于试验机夹头的位移,从而导致带外部分发生相应的弹性收缩的现象.报道了试件的几何尺寸,主要是横截面积对于PLC效应的时域演化和空间传播行为的异常影响.建立了一个基于动态应变时效过程中热激活机制和二阶应变梯度空间耦合方式的宏观唯象模型,该模型刻画了材料内部在微细观尺度上彼此协同和相互竞争的两个过程:溶质原子对可动位错的时效钉扎和可动位错在热激活辅助下的挣脱.对应变率在3.15×10<-5>s<-1>~8.59×10<-4>s<-1>范围内的PLC效应进行了数值模拟,讨论了模型和实验参量对负应变率敏感性的影响.数值模拟所得的应力—应变曲线与实验结果相比较,从整体趋势到局部细节均相当的吻合.根据计算结果统计出的拉伸全过程内PLC变形带的传播趋势,在定性的层面上与实验观测达到了良好的一致性.