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剪切带是金属玻璃室温塑性变形的基本特征。在金属玻璃变形时，由于温度升高和剪切膨胀效应，剪切带迅速软化扩展，造成非晶合金的灾难性断裂。了解剪切带的形成和扩展机制，对理解金属玻璃的塑性变形机理、探索大塑性的块体金属玻璃具有重要意义。本文从动力学角度对金属玻璃的剪切带行为和塑性变形机制进行了一系列研究。
在受限的加载条件下，剪切带的形成和扩展表现为金属玻璃应力-应变曲线上的锯齿流变。锯齿流变反映了剪切带间歇性的运动行为。采用动力学的方法对不同塑性的金属玻璃的锯齿流变行为进行了研究，建立了锯齿流变动力学行为和宏观塑性的关联。发现韧性金属玻璃的塑性变形可以演化到自组织临界状态，而脆性金属玻璃的塑性变形处于混沌状态。
韧性金属玻璃能演化到自组织临界状态，说明在变形过程中剪切带的运动是非常复杂的，必须考虑剪切带之间的相互作用。建立了多重剪切带随时间演化的模型，在此模型中考虑了剪切带之间的相互作用项。理论分析和数值计算结果表明，大量剪切带在相互作用下可以自然的演化到自组织临界状态，计算所得到锯齿分布幂指数和实验得出的结果基本一致。同时，在韧性非晶合金中，单个锯齿并不对应一条剪切带的传播或扩展，而是多个剪切带之间协同运动的结果。
研究了金属玻璃在变形过程中剪切带的空间演化行为和形貌特征。发现在塑性应变较小(10％以下)时，剪切带数量较少，分布比较均匀；而在大的塑性应变时，剪切带数量增多，分布并不均匀，剪切带图案比较复杂。呈现出分形结构特征。提出了一个多重剪切带随机相互作用的空间演化模型，通过模型计算了剪切带间距的概率分布函数。发现概率密度分布函数随间距呈单调下降的趋势。当间距较小时，曾现出分形分布结构特征，分形维数和瞬时力的大小密切相关，说明剪切带之间的相互作用在分形结构特征的形成过程中起了非常重要的作用。
本文从动力学的角度给出了对金属玻璃的塑性变形机理的理解。这对深入认识金属玻璃的塑性变形机理，认识剪切带的形成和扩展机制，提高金属玻璃的塑性及探寻新的大塑性金属玻璃具有重要意义。