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实验室师生参加3DMS-2014国际会议及赴ESRF开展科学实验

发布时间:2014-07-20

2014年6月28日至7月2日,应大会主席Buffière特别邀请,在牵引动力国家重点实验室吴圣川老师的带领下,实验室喻程硕士、上海光源付亚楠助理研究员,以及欧洲光源(ESRF)机时科学实验项目(项目号:MA-2189,48小时)组员等共5人,参加了在法国Annecy举办的2014年第二届三维材料科学国际会议(Second International Congress on 3D Materials Science 2014,简称3DMS-2014),会议网址为http://www.tms.org/Meetings/2014/3DMS2014。

 本次会议由The Minerals,Metals and Materials Society(简称TMS)主办,法国国立应用科学大学(INSA LYON)承办,该校Buffière JY教授担任主席。美国TMS学会是全美矿物、金属和材料的专业学会,历史悠久,国际上影响较大,该组织约有12,000名从事冶金和材料领域的工程师、科学家、研发人员、教育工作者、管理人员和学生,分布在70多个国家。该学会的宗旨是:提升全世界与矿物、金属和材料相关的人员的科学和工程专业水平。鉴于近十年来商业化的第三代高能同步辐射光源对材料内部微结构行为三维可视化的显著进展,使得科学家已能够把微结构行为(尤其是疲劳损伤)与材料或工程部件的宏观服役性能联系起来,该方面的成果日期增多,并逐渐形成了一个“三维材料科学表征”的研究领域,于是TMS于2012年在美国的Pennsylvania发起了首届3DMS国际会议,获得了极大成功,经过激烈讨论,决定于2014年在法国举办第二届3DMS会议。

 3DMS-2014会议的主题为:材料微结构行为与宏观性能关系的表征、可视化、定量分析、建模和分析,来自法、美、英、德、中、日等逾20个国家的200余位代表出席了本次会议。该会议共有20个专题,包括2个大会邀请报告,200余篇投稿文章,共有仅有约80篇选为口头报告,其中实验室吴圣川老师和中科院金属所张磊老师分别报告了在该领域内的研究成果。

 近2年来,实验室吴圣川老师与上海光源付亚楠博士和INSA LYON的Buffière JY教授开展国际合作,在高速列车铝合金关键焊缝的气孔致疲劳损伤机制上进行了深入研究,三方合作研究成果在本次会议上报告,题目为3D Pore-induced Fatigue Damage Behavior in Hybrid Welded Al Alloys via High-resolution SR-μCT。 

同时,三方于2013年联合申请的欧洲光源科学实验项目成功获批(全世界获批率仅有30%)。第三代同步辐射光源是高性能的基于同步辐射专用储存环的装置,是多学科前沿研究和高技术开发应用的一种最先进且不可替代的“超级显微镜”,专供科学家们研究微观世界的奥秘。因其规模大、造价高、运行维护费用昂贵,1988年欧洲12个国家决定投资2.2亿法郎共同建造世界首座第三代高能同步辐射光源ESRF(European Synchrotron Radiation Facility),电子束能量60亿电子伏特(6 GeV)。ESRF从1994年正式启用至今,共建成四十条光束线站,提供高亮度、高精度的光源,成为欧洲、乃至世界的科学及工业研究强有力的工具和手段。

 目前世界上共建设运行50余台同步辐射光源,其中位于法国格勒诺布尔的ESRF是世界上首台第三代高能加速器,科学家在ESRF上取得的有影响力成果占全世界科研成果的20%以上,其研制和装备的“原位疲劳μCT”系统是目前顶尖的材料疲劳损伤研究平台。本次实验项目,针对高强度铝合金焊接后气孔复杂的存在形貌和分布,原位可视化考察焊缝内部三维气孔分布、位置、形貌等对疲劳加载下的疲劳裂纹萌生的影响。得益于第三代同步辐射X射线超强的穿透能力(包括空间和时间分辨率),科学家一方面可以原位观测金属材料内部超级微观世界疲劳损伤的演变规律,另一方面又可把观测到的细微世界的新规律新内容与常规宏观疲劳行为及演变规律相结合,从而为突破经典的基础理论、提出新的理论假说以及构建更准确的材料性能演变机制提供了无可替代的研究平台。

 3DMS-2014会议后,由吴圣川老师领队共5人赶赴Grenoble与Buffière JY教授和ESRF的束线科学家Lukas Helfen博士在世界领先的X射线同步原位疲劳成像线站ID19上于7月3日至5日进行了连续48个小时的科学实验,圆满获得预期实验目标,数据量达2000G左右,目前已开始对实验数据进行处理和发表。

 随后,吴圣川老师一行4人分别于7月7日应邀访问了法国巴黎第十大学的Bathias Claude教授(超高周疲劳领域内杰出科学家)、7月9日应邀访问了荷兰代尔夫特大学的I.M. Richardson教授(荷兰焊接协会主席)、7月11日应邀访问了挪威科技大学的Zhi-Liang Zhang教授(挪威技术科学院院士、欧洲结构完整性协会六人主席团成员)。通过学术互动与交流,双方建立了良好的关系,为以后学术交流与合作打下了坚实的基础;也为随队的硕士研究生提供了赴国外学习的机会,开阔了眼界,增长了知识;同时展示了实验室在焊接结构疲劳损伤机制等基础研究方面的相关成果,扩大了西南交通大学和牵引动力国家重点实验室在国际上的知名度和学术影响。


 
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