一、科學目標
通過項目的實施，期望實現(xiàn)如下科學目標：系統(tǒng)地建立連續(xù)介質(zhì)跨尺度力學理論，獲得可有效刻畫材料跨尺度力學行為的普適可測的材料參量；建立跨尺度力學行為材料參量的測量原理和測量技術(shù)；采用建立的跨尺度力學理論可有效地表征先進材料的跨尺度力學行為，進一步建立先進材料力學行為的評判標準和性能設計規(guī)范，解決制約先進材料重大工程應用的關(guān)鍵力學問題，獲得對先進熱障涂層強韌設計的有效指導；通過將微觀力學行為的離散模擬體系與連續(xù)介質(zhì)跨尺度力學理論體系進行等效，建立兩種體系的尺度關(guān)聯(lián)方法，實現(xiàn)離散理論體系與連續(xù)介質(zhì)跨尺度理論體系間的無“鬼力”界面關(guān)聯(lián)。
二、研究內(nèi)容
?。ㄒ唬┫冗M材料跨尺度力學行為的表征理論和測量原理。
計及應變梯度及表界面效應的連續(xù)介質(zhì)跨尺度理論的普適性；特征尺度參量和表界面能密度與微結(jié)構(gòu)幾何特征及微觀物理參量的關(guān)系；采用高分辨率電子顯微鏡技術(shù)，觀測納米晶體微結(jié)構(gòu)及微缺陷的形成與演化規(guī)律，系統(tǒng)地揭示層錯能和變形能的演化規(guī)律；基于跨尺度理論對納米結(jié)構(gòu)材料變形行為的大規(guī)模數(shù)值模擬和實驗驗證；研究多個材料參量同時存在時的表征方法；研究材料參數(shù)的普適性和可測性；系統(tǒng)地建立同時計及表界面效應與應變梯度效應的連續(xù)介質(zhì)跨尺度理論的有限元方法。
（二）先進材料跨尺度力學性能的高精度測量技術(shù)和表征。
針對跨尺度力學理論中的力學參量，發(fā)展探針微加載和微位移精密控制測量技術(shù)和方法；綜合高分辨率電子顯微技術(shù)、原位光學和光譜類技術(shù)以及微/納探針技術(shù)，表征微納測量時的物理吸附與化學吸附等耦合效應；利用微納實驗操縱技術(shù)，研究一維納米材料與其它器件連接和接觸的基本力學與化學耦合問題；構(gòu)建光譜類方法表征納米結(jié)構(gòu)力學性能的理論框架，解決光譜測量技術(shù)中的材料力學參量測量的關(guān)鍵技術(shù)，提高測量精度。
（三）先進材料力學性能的高分辨率觀測方法和應用。
基于同步輻射光學測量技術(shù)，研究不同機制的納米分辨顯微成像技術(shù)，包括透射、衍射和折射成像技術(shù)，建立圖像信息與被測材料微結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)；研究試件精確定位和原位加載技術(shù)；研究圖像的快速同步采集、三維重構(gòu)和動態(tài)顯示技術(shù)；基于同步輻射新型光源的納米分辨三維結(jié)構(gòu)檢測表征平臺，結(jié)合微力傳感器系統(tǒng)發(fā)展納米界面層的結(jié)構(gòu)定量表征技術(shù)和微納米陣列三維變形觀測技術(shù)。
?。ㄋ模┫冗M熱障涂層體系的強韌和破壞機制的標準規(guī)范研究。
與航空航天部門密切合作，將跨尺度力學理論應用于對先進熱障涂層體系的強度、韌性和破壞機制的表征、評價及性能設計，探討建立先進熱障涂層體系力學性能的標準規(guī)范。
三、申請注意事項
?。ㄒ唬┥暾垥母阶⒄f明選擇“先進材料跨尺度力學行為的理論體系、測量技術(shù)及標準規(guī)范研究”。
（二）申請人申請的直接費用預算不得超過2000萬元/項（含2000萬元/項）。
?。ㄈ┍卷椖坑蓴?shù)理科學部負責受理。