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1、评审组：中国力学优秀博士学位论文奖推荐表填表日期：2 0 17 - 0 4- 2 0（ 年度）2 0 16电磁材料中多场耦合临界态问题的研究2 0 16 - 0 6 - 0 4获得学位日期兰州大学获得学位所在单位导师E- m a i l固体力学周又和x u e c 2 0 10 l z u . e d u . c n电磁固体力学与智能结构论文涉及研究方向论文题目答辩日期二级学科2 0 16 - 0 6 - 2 5论文的主要创新点及学术影响:作者姓名薛存作者手机147 92 2 56 8 3 6导师研究方向电磁固体力学CST A M 会员否会员号推荐单位/ 理事 联系人王水存联系人E- m a
2、i lw a n g s h c l z u . e d u . c n联系人手机15193 1996 19是否获校优秀博士 论文否攻读博士学位期间及获得博士学位后一年内获得与博士学位论文有关的成果（包括学术论文、专著、获奖项目和 专利项目，限填8 项）1.2 .3 .4.Cr a c k t i p f i e l d i n a l i n e a r e l a s t i c p l a s t i c s t r a i n - h a r d e n i n g m a t e r i a l , In t . J. So l i d s St r u c t . 49, 2 1
3、( 2 0 12 ) , C. Xu e , H . D . Yo n g , a n d Y. H . Zh o u .Cr a c k t i p o p e n i n g d i s p l a c e m e n t i n a l i n e a r s t r a i n h a r d e n i n g m a t e r i a l , M e c h . M a t e r . 6 6 , 2 1 ( 2 0 13 ) , C. Xu e , A . H e , H . D . Yo n g , a n d Y. H . Zh o u .T h e m e c h a n
4、 i c a l c r a c k t i p o p e n i n g d i s p l a c e m e n t f r a c t u r e c r i t e r i o n i n p i e z o e l e c t r i c c e r a m i c s . En g . Fr a c t . M e c h . 96 , 6 0 6 ( 2 0 12 ) , C. Xu e , H . D . Yo n g , a n d Y. H .M a g n e t o - e l a s t i c b e h a v i o r o f t h i n t y p
5、e - I I s u p e r c o n d u c t i n g s t r i p w i t h f i e l d d e p e n d e n t c r i t i c a l c u r r e n t . J. A p p l . Ph y s . 113 , 0 2 3 90 1, ( 2 0 13 ) , C. Xu e , A .5.6 .7 .8 .T h e I n f l u e n c e o f G e o m e t r y o n Cr i t i c a l Cu r r e n t i n T h i n H i g h - T c s u p
6、 e r c o n d u c t i n g T a p e , I EEE T r a n s . A p p l . Su p e r c o n d . 2 4, 8 0 0 0 40 6 , ( 2 0 14) , C. Xu e a n d Y. H . Zh o uFi e l d - d e p e n d e n t c r i t i c a l s t a t e o f h i g h - T c s u p e r c o n d u c t i n g s t r i p s i m u l t a n e o u s l y e x p o s e d t o
7、t r a n s p o r t c u r r e n t a n d p e r p e n d i c u l a r m a g n e t i c f i e l d . A I P A d v . 3 , 12 2 110 , ( 2 0 13 ) , C.T h e g u i d a n c e o f k i n e m a t i c p h a s e - s l i p l i n e s i n a m e s o s c o p i c s u p e r c o n d u c t i n g s t r i p w i t h a r t i f i c i
8、a l d e f e c t s . Su p e r c o n d . Sc i . T e c h n o l . 2 9, 0 6 50 14, ( 2 0 16 ) , A . H e , C. Xu e *, H . D . Yo n g ,Na n o s c a l e a s s e m b l y o f s u p e r c o n d u c t i n g v o r t i c e s w i t h s c a n n i n g t u n n e l l i n g m i c r o s c o p e t i p , Na t u r e Co m m
9、 u n . a c c e p t e d , ( 2 0 16 ) , J. Y. G e , V. G l a d i l i n , J. T e m p e r e , C. Xu e , J.1 考虑了弹塑性材料硬化效应对断裂的影响，提出了条带硬化模型。研究了材料硬化参数对裂纹尖端塑性区大小 和裂纹尖端张开位移的影响，发现材料硬化参数越大，裂纹尖端塑性区越小。从理论上解释了CO D 设计曲线对于 一些特殊材料不再适用的原因。 2 同时考虑压电材料断裂问题中的应力屈服效应和电极化饱和双重效应，提出了新的压电断裂准则，即裂纹尖端 机械张开位移准则。从力塑性区和电塑性区角度揭示了由于电畴
10、翻转程度不同造成了两种不同的实验结果。 3 基于场相关临界态模型，推导出了超导薄带在磁场和电流同时加载等复杂电磁环境下的电磁场分布表达式，分 析了场相关临界态模型下的电磁场分布和穿透深度的规律。根据K i m 模型，理论研究了超导横截面形状对临界外 加电流的影响，为超导线缆的最优化设计提供了理论基础。 该博士学位论文研究内容广泛充实，论点准确，对于材料的实际工程应用提供了很好的理论基础，具有很高的科 学意义和工程意义。中国力学优秀博士学位论文2 0 1 6 0 0 7 7 0 9 0 0 0 1 0 1 3 6 5 1- 1 -推荐意见: （不超过3 0 0 字）薛存博士的学位论文以电磁类材料
11、（压电、超导）中的共性问题之一临界现象与转变 态问题进行理论与定性研究，研究内容属于学科的热点与难点问题。研究结果与进展较好地揭 示了压电材料与超导材料电学特性与力学特性的关联，具有较好的创新意义。其主要工作与进 展发表在包括I JSS, MO M, E FM, JA P等国际权威专业学术刊物。近期关于超导涡旋特征的实验测 试方法研究投稿Na t u r e C o mmu n i c a t i o n s 并接受发表。这些成果均表明了其学位论文所取得结果 的创新价值，同时也表明其良好的发展潜力。予以优先推荐其申报中国理学优秀博士学位论文 。学位评定委员会主席：推荐单位负责人签字：单位公章：
12、（推荐单位填写此栏）年 月 日（中国力学学会理事推荐填写此栏）电话：推荐人（签名）：电子邮箱：声明：本单位承诺，所提供的推荐材料真实有效，愿意承担相应责任。如产生争议，保证积极 调查处理。声明：本人承诺，所提供的推荐材料真实有效，愿意承担相应责任。如产生争议，保证积极调 查处理。中国力学优秀博士学位论文2 0 1 6 0 0 7 7 0 9 0 0 0 1 0 1 3 6 5 1- 2 -博士学位论文综合介绍材料博士学位论文综合介绍材料 一、选题意义：一、选题意义： 随着科技和工业技术的发展，弹塑性材料、压电材料以及 II 类超导材料等在人类生活中发挥越来越重要的作用。 而这些材料中都存在着非
13、常相似的非线性效应和临界态效应：例如弹塑性材料应力屈服效应、压电材料电位移饱和效应以及 II 类超导体临界电流密度等。临界态问题对于系统的演化和发展起到非常重要的作用。因此，分析和研究这些物理系统的非线性临界态问题不仅从基础研究角度很有意义，而且对于材料的实际工程应用也非常重要。 对于像低碳钢这样的塑性材料，其单轴拉伸曲线可以分为线弹性阶段，塑性屈服阶段、强化阶段和局部颈缩阶段。在外加力比较小的时候，材料处于线弹性阶段，服从胡克定律，当外加力卸载时，材料的应力应变关系可以原路返回到无应力状态。但是当外加力超过比例极限后，材料发生一定的塑性变形，应力应变关系不再满足胡克定律。因此，当材料内部含有
14、裂纹时，即使外加载荷比较小，但是由于裂纹尖端存在应力集中现象，所以裂纹前端的应力首先达到屈服应力，形成一定范围的塑性区域；随着外加载荷的不断变大，达到屈服应力的范围越来越大。当假设理想弹塑性关系时，塑性区域的应力始终等于屈服应力，处于临界状态。随着外加应力的增加，由于塑性区所有点的应力已经达到临界状态，不可能再增加，因此应力屈服范围不断扩大。由于塑性区应力处于临界状态，所以如果塑性区内部的应力分布发生变化，会影响到整个塑性区范围的改变。如果不是理想弹塑性模型，例如考虑材料硬化，即塑性区的应力和应变有关，此时裂纹尖端的塑性区的应力同样处于一种临界状态，只是临界值不再是一个常数（屈服应力） 。 压
15、电材料作为一种特殊的智能材料，广泛地应用于传感器，转化器、制动器和智能机器人等现代科学技术中。除了压电效应，压电铁电材料还有一个重要的物理特性-电极化特性。电介质在外加电场作用下，内部质点的正负电荷的中心会发生分裂，转变成偶极子，这种极化叫做位移极化。如果电介质本身就有极化分子，没有外加电场，极化相互抵消；但是在外加电场作用下，极化分子取向发生转动， 使极化轴趋向于电场方向， 这种极化称为取向极化。 对于铁电材料来说，其内部自发极化取向相同的微小区域称为电畴。而且在没有外电场的情况下，这些电畴都有自己的极化方向，由于电畴取向杂乱无章，所以总体上相互抵消，没有极化强度。但是在外加电场的作用下，有些电畴的方向开始发生改变，称为电畴翻转。随着外加电场的增大，铁电材料内部的电畴的取向越来越趋向于电场方向，从而导致宏观的极化强度。当外加电场超过一定强度以后，所有的电畴都发中国力学优秀博士学位论文2 0 1 6 0 0 7 7 0 9 0 0 0 1 0 1 3 6 5 1- 3 -生了翻转，而且取向和外加电场基本一致，此时的极化已经接近饱和，整个铁电材料成为一个单畴，宏观上表现出饱和极化强度，对应的电位移为饱和电位移。 在电极化曲线上就表现出电位移在一定的电场强度之后逐渐趋向于水平直线， 不会随着外加电场而变化。 由于电位移饱和现象， 本构方程不再是简单的线性关系，电位移和电场之
