2024年4月18日，我校BETVLCTOR伟德官方网站智慧能源與低碳化技術研究所霍元明副教授指導碩士研究生陳港在SCI一區Top期刊《Thin-Walled Structures》上發表了最新研究成果—Crystal Plasticity Finite Element Method Investigation of normal tensile deformation anisotropy in rolled pure titanium sheet，标志着我校研究生培養質量又上一個新台階。
針對密排六方晶格(HCP)晶體結構的工業純钛在室溫下具有高度的各向異性性質，論文解決在介觀尺度上的晶體取向呈現的軋制織構所導緻的技術難題。在室溫下對五種不同角度的光滑試件進行拉伸實驗并通過EBSD和SEM分别對中心變形區域和斷裂區域進行表征；将修正的各向異性硬化模型以增量硬化形式納入晶體塑性有限元(CPFEM)框架，來描述純钛的各變形系統的初始強度和硬化增量演化；在CPFEM模拟中考慮了滑移和孿生兩種機制，使用三種不同劃分網格策略的模型在第一象限均分的五個方向進行了準靜态拉伸條件模拟以捕捉純钛闆材宏微觀變量演化。研究結果表明：應力應變，系統活性，累積剪切應變，晶體取向，孿生體積分數，應力三軸度和Lode參數等變量均存在各向異性。
據悉，钛及其合金的薄壁結構在工程建設中所占的比例越來越大，應用領域也越來越多樣化，從飛機、汽車、橋梁、船舶、石油鑽井平台到儲存船、工業建築和倉庫。在研究各向異性機械和強度性能基礎上，薄壁結構可以有效減少原材料的浪費，是低碳制造的核心部分之一。大力發展薄壁件的低碳綠色制造，不僅對推進“新質生産力”的發展，緩解資源環境瓶頸約束與實現碳達峰碳中和目标具有重要作用，而且對加快轉變經濟發展方式、推動工業轉型升級、實現制造業高質量發展具有現實意義。
該項研究成果的發表得到了國家自然科學基金項目“钛合金航空緊固件冷镦塑性損傷形成機理研究”的資助，同時得到了英國帝國理工學院材料力學系主任林建國教授（英國皇家工程院院士、歐洲科學院院士）細心的指導和建議，在此表達誠摯的感謝。
