中国科学院金属研究所张鹏

jianchi

张鹏，男，中国科学院金属研究所研究员，主要研究领域为金属材料的疲劳性能预测与优化。2016年被聘为中国材料研究学会疲劳分会理事会理事，2018年入选中国科学院青年创新促进会会员。主持了国家自然科学基金面上项目、青年项目、国家重点研发计划子课题、中国科学院青促会项目、中车长春轨道客车股份有限公司疲劳分析软件开发项目，并作为项目核心成员参与中国科学院B类先导专项、国家自然科学基金重点项目2项以及国家电网项目。主要研究成果围绕疲劳性能预测与优化理论的研究及工程应用展开。在理论研究方面，构建低周疲劳寿命、高周疲劳强度、疲劳裂纹扩展速率等疲劳性能优化与预测理论模型，为金属构件抗疲劳设计与寿命预测奠定理论基础；并将上述理论应用于轨道交通、载重汽车等领域的关键构件服役可靠性评价。相关成果在Nature Commun.、Acta Mater. (16篇)、Appl. Phys. Lett.、Scripta Mater. (12篇)等SCI期刊上共发表86篇论文，累计被引用1700余次，H因子23，单篇最高引用330余次（ESI高被引论文），并申请相关专利10项。


个人信息:
出生日期: 1982年2月28日 学历: 博士研究生
职 称: 研究员 性别: 男
部 门: 沈阳材料科学国家(联合)实验室 材料疲劳与断裂研究部
电 话: +86-83978226
电子邮箱: pengzhang@imr.ac.cn

工作学习经历:
2013.10- 至今 中国科学院金属研究所，沈阳材料国家实验室，疲劳与断裂研究部，副研究员
2011.07- 2013.09 中国科学院金属研究所，沈阳材料国家实验室，疲劳与断裂研究部，助理研究员
2014.02-2015.01 日本九州大学，航空机械系，材料力学专业，特任助教
2004.09- 2011.07 中国科学院金属研究所，工学博士，导师：张哲峰研究员、李守新研究员
2000.09- 2004.07 山东大学，材料科学与工程学院，工学学士

学术论文与引用情况：
在Nature Commun.、Acta Mater.、Appl. Phys. Lett.、Sci. Rep.及Scripta Mater.等SCI期刊上发表学术论文43 篇，到2016 年8月为止，发表论文累计被SCI引用近600次，单篇论文最高被他引122次，个人H因子为13。

主要研究成果：
1. 金属材料强韧化的层错能机制及基应用
从原子层面的滑移与孪生机制的本质着手，在理解层错能对FCC金属材料变形机制的基础上，指出降低层错能可同步提升其强韧性配合。这一强韧化机制进一步在TWIP钢及高氮钢等工程合金中得以验证及发展。
2. 孪晶界面的疲劳开裂行为
系统分析了Cu合金中孪晶界面的疲劳开裂行为，指出孪晶界与大、小角晶界不同，在疲劳过程中表现出一定的可调节性，随层错能、晶体取向等的变化，可实现滑移带开裂向孪晶界开裂的转变。
3. 材料强度与硬度的一般关系
通过对不同晶粒尺寸铜合金、非晶及陶瓷材料等的系统研究，分析了材料强度与硬度的关系，并给出两者间的一般规律及适用范围。
4. 低周疲劳损伤与寿命预测的能量模型
对于材料的疲劳寿命预测，著名的Coffin-Manson公式与Basquin公式分别从塑性应变及应力的角度进行了较好地评价。然而，对这些经验公式中各参数物理意义的认识却十分缺乏，这大大限制了对于材料疲劳损伤本质的认识。因此，针对“什么是材料疲劳损伤的本质原因，如何建立更具物理意义的寿命预测模型?”两个问题，我们以能量作为损伤的主要参量提出了疲劳损伤的滞回能模型，并将其应用于分析Cu-Al合金与TWIP钢的疲劳性能。

代表性论文：
1. Li, L. L., Zhang, Z. J., Zhang, P., Wang, Z. G., Zhang, Z. F., Controllable fatigue cracking mechanisms of copper bicrystals with a coherent twin boundary, Nature Commun., 5 (2014).
2. Shao, C. W., Zhang, P. , Liu, R., Zhang, Z. J., Pang, J. C., Duan, Q. Q., Zhang, Z. F., A remarkable improvement of low-cycle fatigue resistance of high-Mn austenitic TWIP alloys with similar tensile properties: Importance of slip mode, Acta Mater., 118 (2016) 196-212.
3. Shao, C. W., Zhang, P. , Liu, R., Zhang, Z. J., Pang, J. C., Zhang, Z. F., Low-cycle and extremely-low-cycle fatigue behaviors of high-Mn austenitic TRIP/TWIP alloys: Property evaluation, damage mechanisms and life prediction, Acta Mater., 103 (2016) 781-795.
4. Tian, Y. Z., Zhao, L. J., Park, N., Liu, R., Zhang, P., Zhang, Z. J., Shibata, A., Zhang, Z. F., Tsuji, N., Revealing the deformation mechanisms of Cu–Al alloys with high strength and good ductility, Acta Mater., 110 (2016) 61-72.
5. Liu, R., Zhang, Z. J., Zhang, P., Zhang, Z. F., Extremely-low-cycle fatigue behaviors of Cu and Cu–Al alloys: Damage mechanisms and life prediction, Acta Mater., 83 (2015) 341-356.
6. Li, L. L., Zhang, P., Zhang, Z. J., Zhou, H. F., Qu, S., Yang, J. B., Zhang, Z. F., Strain localization and fatigue cracking behaviors of Cu bicrystal with an inclined twin boundary, Acta Mater., 73 (2014) 167-176.
7. Li, R. H., Zhang, Z. J., Zhang, P., Zhang, Z. F., Improved fatigue properties of ultrafine-grained copper under cyclic torsion loading, Acta Mater., 61 (2013) 5857-5868.
8. Li, L. L., Zhang, P., Zhang, Z. F., Zhang, Z. F., Effect of crystallographic orientation and grain boundary character on fatigue cracking behaviors of coaxial copper bicrystals, Acta Mater., 61 (2013) 425-438.
9. Zhang, Z. J., Zhang, P., Li, L. L., Zhang, Z. F., Fatigue cracking at twin boundaries: Effects of crystallographic orientation and stacking fault energy, Acta Mater., 60 (2012) 3113-3127.
10. Tian, Y. Z., Li, J. J., Zhang, P., Wu, S. D., Zhang, Z. F., Kawasaki, M., Langdon, T. G., Microstructures, strengthening mechanisms and fracture behavior of Cu–Ag alloys processed by high-pressure torsion, Acta Mater., 60 (2012) 269-281.
11. Zhang, P., Zhang, Z. J., Li, L. L., Zhang, Z. F., Twin boundary: Stronger or weaker interface to resist fatigue cracking?, Scripta Mater (Viewpoint)., 66 (2012) 854-859.
12. Zhang, P., Li, S. X., Zhang, Z. F., General relationship between strength and hardness, Mater. Sci. Eng. A529 (2011) 62-73.