中文摘要：

孔隙材料是一类典型的轻质材料，对其非线性力学行为的定量分析和研究不仅具有重要的理论意义，而且还具有广阔的应用前景。本项目通过引进界面层（表面层）的概念，首次将界面能（表面能）引入到能量泛函的表达式中，由此来构造新的、能够计及粒子（孔洞）尺寸效应的细观力学的理论框架，并将其应用于孔隙介质宏观本构关系的研究中。通过引进具有不同微结构的线性比较固体，进一步改善现有的非线性孔隙介质宏观本构势的限界估计。发展新的关于非线性孔隙介质的微分自洽方法，给出高孔隙度的孔隙介质非线性力学行为的定量化描述。探讨各种参数（如基体的非线性指数，孔隙度，孔洞尺寸和分布等）对非线性孔隙介质的宏观本构关系和波传播特性的影响。进行相应的静、动态实验研究，并以此检验所给出的理论预测的正确性和适用性。为各类孔隙材料的制备和合理使用提供相应的理论依据。

结论摘要：

孔隙材料是一类典型的轻质材料，对其非线性力学行为进行定量化研究不仅具有重要的理论意义，而且还具有广阔的工程应用背景。本项目基于作者新提出的幂次可压缩基体材料的非线性本构关系，并结合非线性复合材料等效本构势限界的变分方法，给出了高孔隙度的孔隙材料非线性力学行为的定量化描述。探讨了各种参数（如基体的非线性指数、基体泊松比、孔隙度和孔洞尺寸等）对非线性孔隙材料宏观本构关系的影响。为了能够考虑孔洞尺寸的影响，本项目通过引进表面/界面能的概念，系统地导出了计及表面/界面能效应的有限变形多相超弹性理论中的基本方程，并在此基础上发展了能够预测具有（孔洞）尺寸依赖性的孔隙材料等效性质的新的细观力学模型。首次指出在计算复合材料等效性质时应该采用非对称的表/界面应力。澄清了现有文献中有关表/界面张力影响的不正确认识。本项目的研究成果可为孔隙材料的合理使用提供相应的理论依据。