无论是为了预测受辐照材料服役寿命，还是设计新型抗辐照材料，都迫切需要对材料辐照损伤开展深入研究。金属材料的辐照损伤是一个经典的多尺度问题：微观尺度上高能粒子与金属原子相互作用形成辐照缺陷，细观尺度上辐照产生缺陷与材料内部结构相互作用，进而在宏观尺度上改变金属材料的力学性能，引起辐照硬化、脆化、蠕变、肿胀等现象。因此为了能够系统分析金属材料的辐照损伤，须在不同尺度上开展针对性研究，在充分了解相应的物理过程和作用机理的基础上，建立不同尺度之间的联系，从而对核材料的辐照力学性能进行有效分析和预测。
课题组采用跨尺度模拟和理论分析相结合的研究方法，在金属材料辐照损伤方向取得的主要成果包括：（1）发展了随机位错动力学方法，并将其成功应用于辐照缺陷的空间分布研究；（2）开发了团簇—位错动力学耦合算法，实现了辐照中材料微观结构演化的模拟；（3）基于位错运动变化机理，提出了理论模型并实现了反应堆压力容器钢不同辐照条件下韧脆性转变温度偏移的预测。
