一、科學目標
建立普遍適用于介觀尺度（微米-毫米尺度）結(jié)構(gòu)超滑的理論模型、計算方法和實驗技術(shù)，充分考慮超滑界面的納米-微米-毫米的跨尺度性和高度各向異性。在介觀尺度上，探索變形、強度、缺陷、吸附、溫度等對于結(jié)構(gòu)超滑摩擦特性影響的規(guī)律，理解基底與超滑材料的力學特性與結(jié)構(gòu)超滑摩擦特性的本質(zhì)聯(lián)系，厘清結(jié)構(gòu)超滑界面清潔機理。通過項目的研究，構(gòu)建介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑力學這一新方向的理論體系和基本計算與實驗方法，為實現(xiàn)毫米乃至更大尺度結(jié)構(gòu)超滑打下堅實基礎。
二、研究內(nèi)容
（一）介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑力學模型。
建立既能考慮原子尺度公度性又能研究微米-毫米尺度彈性作用、能量耗散和磨損的力學模型，提出相應的含參數(shù)與無參數(shù)的解析關(guān)系，研究壓力、加載方式、起停時間、速度、溫度等因素對于結(jié)構(gòu)超滑體系摩擦磨損特性的影響。
?。ǘ┙橛^尺度結(jié)構(gòu)超滑計算方法。
發(fā)展用于介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑的、考慮熱運動的共存類有限元-分子動力學耦合模型；發(fā)展基于彈簧-鉸鏈結(jié)構(gòu)、跨原子-微觀尺度的二維摩擦模型，建立與三維摩擦特性的對應關(guān)系。采用上述方法，在微米-毫米尺度上研究二維材料與基底力學特性和溫度對于表面平整度、褶皺失穩(wěn)現(xiàn)象以及實際接觸面積等特性的影響，厘清結(jié)構(gòu)超滑界面的清潔機理。
（三）介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑實驗技術(shù)。
開發(fā)適合研究微米-毫米尺度結(jié)構(gòu)超滑的，可加載、可控
環(huán)境
、能夠原位可視化、高度集成的測量系統(tǒng)，要求力分辨率需優(yōu)于5 nN、力量程大于50 μN；位移高于0.1mm、滑移速度10 nm/s - 10 μm/s；
環(huán)境
可實現(xiàn)超高真空；溫度變化區(qū)間包含35 K-1200 K這一范圍。
三、申請注意事項
（一）申請書的附注說明選擇“介觀尺度結(jié)構(gòu)超滑力學模型與方法”。
（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）。
（三）本項目由數(shù)理科學部負責受理。
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