张星星
- 类别： 特聘青年研究员
- 研究方向：
金属材料的原位衍射表征与多尺度模拟
多尺度残余应力的衍射表征
金属材料位错密度的衍射表征
金属材料力学行为与晶体塑性模拟
多尺度热力耦合有限元模拟
- 学历： 博士研究生
- Email： xxzhang@ihep.ac.cn
- 地址： 北京市石景山区玉泉路19号乙
- 邮编： 100049
结合同步辐射X射线衍射、中子衍射、晶体塑性模拟和多尺度有限元模拟等方法，对金属工程材料的微观结构、力学行为、残余应力和晶体缺陷等进行多尺度研究。
教育和工作经历如下：
2003.09--2007.06 中南大学材料加工系金属材料工程专业本科学习
2007.09--2013.07 中国科学院金属研究所材料科学与工程专业硕博连读
2009.10--2011.09 德国弗劳恩霍夫协会工业数学研究所Fraunhofer-ITWM中德博士联合培养
2013.07--2016.09 中国科学院金属研究所助理研究员
2016.09--2020.03 中国科学院金属研究所副研究员
2018.04--2020.03 德国弗劳恩霍夫协会工业数学研究所Fraunhofer-ITWM博士后
2018.11--2018.12 日本J-PARC散裂中子源访问学者
2020.04--2020.11 德国凯泽斯劳滕工业大学博士后
2020.04--2020.11 德国弗劳恩霍夫协会工业数学研究所Fraunhofer-ITWM（联合）博士后
2020.12--2023.05 德国慕尼黑工业大学博士后
2023.05--至今 特聘青年研究员
已发表37篇SCI期刊论文，其中一作和通讯作者论文24篇（包括4篇Int J Plasticity和1篇Acta Mater等共16篇中科院分区1区论文），至2023年8月Scopus总被引878次，H指数19；已授权软件著作权2项；授权发明专利5项。
与空客集团的两家子公司（Airbus Defence and Space GmbH和Premium AEROTEC GmbH）、德国航空航天中心（Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.）和梅赛德斯-奔驰公司（Mercedes Benz AG）的3D打印部门合作，以航空航天用3D打印高强铝合金为研究对象，在德国DESY的PETRA III开展了高能同步辐射X射线原位衍射实验，实现了位错密度和织构的定量表征，并建立了基于位错密度的三维全场晶体塑性模型，预测宏观应力应变、晶格应变和位错密度的预测结果与原位实验结果吻合很好。
在德国联邦教育与研究部BMBF项目支持下，与Concept Laser公司、FKM Laser Sintering公司、汉堡工业大学激光和系统技术研究所TUHH-iLAS、莱布尼兹材料导向技术研究所IWT和梅赛德斯-奔驰公司的3D打印部门合作，以3D打印AlSiMg合金为研究对象，开展了高能同步辐射X射线（德国DESY的PETRA III）和中子衍射（日本J-PARC）原位实验，实现了残余应力、位错缺陷密度、织构和物相的定量表征，建立了预测金属3D打印温度场和残余应力场的热力耦合有限元模型。
建立了预测多尺度残余应力的多尺度热力耦合有限元模型；建立了金属基复合材料宏观和微观残余应力的衍射表征方法，研究成果两次入选德国海因茨·迈尔-莱布尼茨研究中心（MLZ）年度研究亮点工作；入选MLZ官方网站残余应力中子衍射表征经典案例；入选德国海因茨·迈尔-莱布尼茨研究中子源（FRM II）Stress-Spec工程材料线站2018年度国际评估（4年一次）代表性研究成果（排名第1，共2项）。获2018年度亚太中子散射协会AONSA青年研究人员资助计划资助，排名第1（亚太地区共3人）。担任日本J-PARC散裂中子源机时申请评审人。
[1] X.X. Zhang*, P.-P. Bauer, A. Lutz, C. Wielenberg, F. Palm, W.M. Gan, E. Maawad, Microplasticity and macroplasticity behavior of additively manufactured Al-Mg-Sc-Zr alloys: In-situ experiment and modeling, International Journal of Plasticity 166 (2023) 103659.
[2] X.X. Zhang*, A. Lutz, H. Andrä, M. Lahres, D. Sittig, E. Maawad, W.M. Gan, D. Knoop, An additively manufactured and direct-aged AlSi3.5Mg2.5 alloy with superior strength and ductility: micromechanical mechanisms, International Journal of Plasticity 146 (2021) 103083.
[3] X.X. Zhang*, D. Knoop, H. Andrä, S. Harjo, T. Kawasaki, A. Lutz, M. Lahres, Multiscale constitutive modeling of additively manufactured Al-Si-Mg alloys based on measured phase stresses and dislocation density, International Journal of Plasticity 140 (2021) 102972.
[4] X.X. Zhang*, A. Lutz, H. Andrä, M. Lahres, W.M. Gan, E. Maawad, C. Emmelmann, Evolution of microscopic strains, stresses, and dislocation density during in-situ tensile loading of additively manufactured AlSi10Mg alloy, International Journal of Plasticity 139 (2021) 102946.
[5] X.X. Zhang, D.R. Ni, B.L. Xiao, H. Andrä, W.M. Gan, M. Hofmann, Z.Y. Ma*, Determination of macroscopic and microscopic residual stresses in friction stir welded metal matrix composites via neutron diffraction, Acta Materialia 87 (2015) 161-173.
