细观力学旨在建立材料的宏观性能与材料微观结构的定量联系,是对新材料尤其复合材料和智能材料性能设计的关键和基础。该申请课题主要针对细观力学以下几个重要问题开展研究1)夹杂的统计信息与材料弹塑性的关联,发展新的方法;2)针对新型的复合材料,开展高阶介质理论下的细观力学方法研究;3)研究细观塑性理论的基本方法,尤其引入信息墒概念来研究微结构统计规律与塑性不均匀性的关系;4)针对具体材料将所发展的理论应用到
该项目主要围绕细观力学的基础理论和应用,主要回答(1)如何通过细观力学方法描述尺度效应;(2)如何考虑高体积含量和基体塑性变性的不均匀性;(3)波动问题如何进行均匀化,会有什么样特殊性质。主要成果有(1)基于高阶理论建立了解析预测复合材料有效性质的一套系统理论方法,能够预测夹杂尺度效应并且传统细观力学是该框架的特例;(2)基于双球解,提出了分析高体积含量复合材料性弹塑性、非线性粘弹和非线性介电性质的细观力学模型;(3)引入最大信息墒原理,提出了既能预测复合材料宏观塑性性质,又能描述基体塑性变性不均匀性的解析细观力学模型;(4)设计并制备了铁氧体、螺旋型、拍型和高介电颗粒与金属线左手材料。提出了电(声)小尺寸下设计电磁波和声波透明的中性夹杂方法,并通过实验验证了透明现象。实现了具有微观结构的一维波动超材料的等效负质量和零质量的特性。