复合材料的细观力学研究进展
三维编织复合材料力学性能研究进展
国内外在近 30 年内对三维编织复合材料的细观结构与 观力学性能之间的关系进行了研究和探索 取得了一些突出 的成就 并逐渐发展成力学和材料领域的一个热门研究方 向。在试验方面，自 20 世纪 80 年代起，MACANDER 等[3] 就对三维编织复合材料的拉压剪弯等典型静态力学性能进 行了系统的试验研究；KALIDINDI 等[4]研究了纤维体积含量 和编织角对材料力学性能的影响；SHIVAKUMAR 等[5]进一 步揭示了三维编织复合材料的压缩强度和失效机制。关于三 维编织复合材料冲击力学行为和断裂形态随应变率的变化 趋势也有相关报道[6-7]。
科技与创新┃Science and Technology & Innovation
文章编号：2095－6835（2021）13－0108－06
2021 年 第 13 期
三维编织复合材料力学性能研究进展
吴亚波，江小州，刘 帅，袁 航，张尧毅，惠永博，侯荣彬
（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610056）
国内也不乏试验研究三维编织复合材料力学性能的相 关报道。张迪等[29]对比研究三维多向编织和层合板复合材料 的力学性能。四种三维多向编织结构分别利用三维四向、三 维五向、三维六向和三维七向编织工艺制备；三种层合复合 材料利用帘子布制成，分别为 0°单向板、90°单向板和层合 板［0 /（ ± 45）2 /90］2s。同时进行拉伸、压缩和剪切试 验。结果表明与三维编织试样相比，0°单向板的拉伸和压缩 性能最高，而其他层合试样的各项性能均较低；对于编织试 样，编织角越小，纵向拉伸和压缩性能越高，剪切性能越低； 发现编织结构和编织角是影响材料破坏模式的重要因素。李 翠敏等[30]研究了三维编织碳纤维复合材料的剪切性能，结果 表明，三维五向较三维四向编织复合材料剪切性能好；三维 编织复合材料剪切强度沿长度方向随着编织角的减小而增 加；切边三维编织复合材料试件受剪切破坏时在加载点附近 侧表面裂缝沿纱线走向分布，上下两表面发生弯曲破坏。李 苏红等[31]试验分析评价了编织结构参数对复合材料拉伸性 能的影响，且对复合材料的破坏模式进行了研究。实验结果 表明，编织角、复合材料尺寸、纤维体积含量、轴向纱数与 编织纱数之比等对复合材料的性能有较大的影响，复合材料 有两种破坏模式，一种是裂纹沿纤维束扩展，另一种是纤维 束拉断，后者为主要破坏模式。 2 三维编织复合材料力学性能的理论研究 2.1 几何模型和力学模型
针织复合材料细观力学研究进展
Ｎ． ｏ９
平 针线 圈单元 视 为一个 二维 的直
线与 圆弧相切 的模型 ， 然后分 别计
算 出直线 段 和圆弧 段纱 线 相对 于
Ｈ ａｇ３ 通过 Ｌ ａ和 Ｇａｋｎ ｕｎ ［还 １ ｌ ｅｆ ｌ ｉ纬平 ｓ
Ｅｌｑ、Ｅｆ ｖｔ ； ． ＋ ｔ Ｉ Ｅｍ
＝
针模型得 出公式 的组合 ， 实现 了纬
观结构 ， 编线 圈分成许 多近似 把纬
的直线段 ， 用方向张量来 求纬编 并 针织物纱线段 的方 向分布 。 ｌ 二维线 圈模 型 － ３ Ｒ ｄ 等悯 Ｒ ｍ ｋ ｓｎ 等 ｕ ｄ 和 ａ ａ ｒｈ ａ 将 ｉ
究方 法汹 与宏观力学的研究方法相 。
比， 细观力学的研究方法具有以下突
出优点 ： 复合材料 的力学性 能可 以
通 过对 纤维 和基 体性 能 的掌 握而
作 者 简 介 ： 以喜（９８ ）男 ， 士研究生 ， 师。主要从事非织造布与针织的教学和科研工作 。 罗 １６一 ， 博 讲
・
４６ ・
维普资讯
２０ ０ ６年 ９月
的时问和经 费）可 以对复合材料在 ；
细观量级 上进 行优化设计 ， 从而达 到 南组 元开 始设计 材料 性 能的 目 的； 复合材料的非线性本构理论 只 能根据细观 力学 的方法来建立 。 因 此， 多年来许多学者对针织 复合材 料的细观力学进 行 了探索 与研究 。
Ｎ． Ｏ９
２０ ０ ６年 ９月
面一
一呈 一 譬
针 织 复合 材料 细观 力 学 研 究进 展
罗 以喜 １胡 红 ！ ，
（． １ 绍兴文理学院 纺 织服装 糸， 浙江 绍兴 ３ ２ ０ ；． １０ ０ ２东华大学 纺织学院 ， 上海 ２ ０ ５ ） ０ ０ １
纤维增强复合材料的细观力学模型以及数值模拟进展
展望 了其 发展 趋 势 .
He g p t [ 等 发展 了 C x的 模 型 , 究 了 单 向 d e eh2 o 研 纤 维增 强复 合 材 料 的 多 根 纤 维 断 裂 后 的 应 力 分 布 问 题, 并预 测 了无 限根纤 维 增 强 复合 材 料 的 内 部 多根纤
构提 供 了方 向性 的 理论 指 导 .但 是 , o C x的 模 型仅 研 究 了弹性 基体 中的单 根纤 维 断 裂 后 的应 力 分 布 , 没有 考 虑其它 临 近纤维 的 应 力分 布 , 因而 不 能分 析 应 力 集
中问题 .
本文 介绍 了纤 维 增 强 复合 材 料 的剪 切 滞后 模 型 ,
M ae il ce c n gn e ig,S a d n ie st ,Jn n 2 0 6 ,Chn ) trasS in ea d En i e rn h n o g Un v r iy ia 5 0 1 i a 摘 要 : 维 增 强 复合 材料 是 一类 高 比 强 度 , 比刚 度 的 新 兴 结 构 材 料 . 开 展 该 材 料 的 强 度 分 析 和 破 坏 过 程 模 拟 具 有 重 纤 高 要 的 科 学 意 义 和 工 程 价 值 .介 绍 了纤 维 增 强 复 合 材 料 的 细观 力 学 模 型 的 发 展 过 程 , 述 了 引入 统 计 概 念 的 复 合 材 料 力 综
体求解 复合 材料 的 应力 场 和 应 变场 , 而重 点 考 虑材 料 结构 的主 要特 点 , 过 构造 一 个 数 学模 型 来 计 算材 料 通 结构 对载 荷 的 响应 .该 模 型 简 化 了复 合 材 料 力 学 分
具有界面效应的复合材料细观力学研究
一、引言复合材料作为一种重要的工程材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
而复合材料的界面效应对其力学性能具有重要影响，因此对复合材料的界面效应进行细观力学研究具有重要意义。
二、复合材料的界面效应1. 界面效应的定义复合材料是由两种或两种以上的材料结合而成的材料，其性能优于单一材料。
而这种优越性能的实现主要依赖于复合材料内部的界面结构和界面效应。
界面效应指的是复合材料内两种不同材料之间相互作用所产生的各种效应，包括化学、物理和力学效应等。
2. 界面效应的影响复合材料的界面效应对其力学性能具有明显的影响。
界面的强度和粘附性能决定了复合材料的整体强度和韧性，同时也影响着复合材料的疲劳性能和耐久性能。
研究复合材料的界面效应对于提高复合材料的力学性能具有重要意义。
三、复合材料界面效应的细观力学研究1. 界面微结构的表征复合材料的界面微结构主要包括界面分子层、界面化学键和界面原子的排列方式等。
通过高分辨扫描电镜和透射电镜等技术，可以对复合材料的界面微结构进行准确定量的表征。
2. 界面效应的原子尺度模拟利用分子动力学模拟和密度泛函理论等方法，可以对复合材料的界面效应进行原子尺度的模拟和分析。
通过模拟可以深入理解界面效应的基本原理，并为实验研究提供理论指导。
3. 界面效应的力学性能测试利用原位力学测试和纳米压痕等测试方法，可以对复合材料的界面效应进行力学性能测试。
通过测试可以获得界面的强度、韧性和断裂行为等重要参数，为界面效应的力学性能提供定量的实验数据。
四、复合材料界面效应研究的意义和挑战1. 意义复合材料的界面效应研究对于提高复合材料的力学性能具有重要意义。
通过深入理解界面效应的本质，可以有效地改善复合材料的性能，并拓展其应用领域。
2. 挑战复合材料的界面效应研究也面临着一些挑战，如界面微结构的表征受到限制、原子尺度模拟的复杂度和计算资源需求等。
研究人员需要不断开展创新性工作，解决这些挑战，推动界面效应研究取得更大的突破。
复合材料的微观力学性能与研究
复合材料的微观力学性能与研究在当今的材料科学领域，复合材料凭借其独特的性能优势，已经成为了众多应用场景中的关键角色。
从航空航天领域的高强度结构件，到汽车工业中的轻量化部件，再到电子设备中的高性能外壳，复合材料的身影无处不在。
然而，要真正理解和充分发挥复合材料的潜力，深入研究其微观力学性能至关重要。
复合材料并非单一的物质，而是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的组分材料通过特定的工艺组合而成。
这些组分材料在微观尺度上的相互作用和协同工作，决定了复合材料整体的力学性能。
在微观层面上，复合材料的力学性能受到多种因素的影响。
首先，增强相和基体相的性质是关键因素之一。
增强相通常具有较高的强度和刚度，如纤维、颗粒等，它们承担着主要的载荷。
而基体相则起到将增强相连接在一起、传递载荷和保护增强相的作用。
增强相和基体相之间的界面结合强度也对复合材料的性能有着显著影响。
如果界面结合强度不足，在受力时容易发生脱粘，导致复合材料的性能下降。
复合材料的微观结构特征也是影响其力学性能的重要因素。
例如，增强相的分布均匀性、取向以及孔隙率等都会对材料的强度、韧性和疲劳性能产生影响。
均匀分布且取向合理的增强相能够有效地提高复合材料的力学性能，而孔隙的存在则会成为应力集中点，降低材料的强度和耐久性。
为了研究复合材料的微观力学性能，科学家们采用了一系列先进的实验技术和分析方法。
电子显微镜技术是其中不可或缺的工具之一。
通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM），我们可以直接观察到复合材料的微观结构，包括增强相和基体相的形态、界面的结合情况以及微观缺陷的分布等。
此外，纳米压痕技术也是研究复合材料微观力学性能的有力手段。
该技术可以在极小的尺度上对材料进行力学性能测试，获取材料的硬度、弹性模量等关键参数。
通过在复合材料的不同位置进行纳米压痕测试，可以了解微观结构的不均匀性对力学性能的影响。
在理论研究方面，基于连续介质力学的方法被广泛应用于分析复合材料的微观力学行为。
具有界面效应的复合材料细观力学研究 -回复
具有界面效应的复合材料细观力学研究-回复在研究复合材料的细观力学时，界面效应是一个关键的研究方向。
界面效应是指由于复合材料中不同材料之间的界面区域存在具有特殊性质的界面，而导致复合材料整体力学性能发生变化的现象。
本文将逐步回答“具有界面效应的复合材料细观力学研究”的主题。
1. 引言（约200字）：介绍复合材料的定义和常见的应用领域，指出复合材料受到界面效应的影响，引出本文的主题。
2. 复合材料的界面结构（约400字）：解释复合材料的一般结构，包括基体和增强相。
介绍界面结构的特点，如原子间的接触、界面缺陷等。
解释为什么复合材料中的界面区域具有特殊性质。
3. 界面效应对复合材料性能影响的实验研究（约400字）：概述近年来在复合材料细观力学方向进行的实验研究。
包括力学性能测试、原位观察、断面分析等方法。
介绍实验结果，如界面强度、界面层厚度等参数对复合材料性能的影响。
4. 界面效应对复合材料性能影响的理论模型（约400字）：介绍目前用于描述界面效应的理论模型，如界面力模型、层理论等。
解释这些模型的基本原理和适用范围。
讨论这些模型对于理解复合材料中界面效应的重要性。
5. 界面效应对复合材料设计和应用的影响（约400字）：讨论界面效应对复合材料设计和应用的意义。
例如，在领域中，界面效应对于提高复合材料的强度、刚度和耐热性能具有重要作用。
提出未来可能的研究方向，如界面工程、纳米尺度界面等。
6. 结论（约200字）：总结界面效应对复合材料的细观力学研究的重要性和现有研究的进展。
强调界面效应的复杂性和多样性，以及对于复合材料性能的影响。
呼吁在未来的研究中，进一步深入理解和控制界面效应，以推动复合材料的发展和应用。
通过以上步骤，可以完成一篇关于具有界面效应的复合材料细观力学研究的文章，全面地回答了主题，并且提供了相关的实验和理论研究结果，以及对复合材料设计和应用的影响的讨论。
复合材料的微观结构与力学性能分析
复合材料的微观结构与力学性能分析在当今的材料科学领域，复合材料因其卓越的性能而备受关注。
复合材料不是一种单一的材料，而是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组合在一起，形成的一种具有新性能的材料。
理解复合材料的微观结构和力学性能之间的关系，对于设计和开发高性能的复合材料至关重要。
复合材料的微观结构是其性能的基础。
从微观角度来看，复合材料通常由基体和增强相组成。
基体材料就像是一个“背景”，为增强相提供了支撑和环境；而增强相则像是“英雄”，赋予了复合材料独特的性能。
以纤维增强复合材料为例，纤维作为增强相，具有高强度和高模量的特点。
这些纤维可以是玻璃纤维、碳纤维或者芳纶纤维等。
它们在基体中分布的方式、纤维的长度、直径以及纤维与基体之间的界面结合情况，都对复合材料的微观结构产生重要影响。
如果纤维分布均匀且取向一致，那么在受到外力作用时，力能够沿着纤维的方向有效地传递，从而提高复合材料的强度和刚度。
相反，如果纤维分布不均匀或者取向混乱，那么复合材料的性能就会大打折扣。
此外，纤维与基体之间的界面结合也非常关键。
一个良好的界面结合能够确保应力从基体有效地传递到纤维上，从而充分发挥纤维的增强作用。
如果界面结合不好，就容易在界面处产生脱粘、开裂等问题，导致复合材料的力学性能下降。
复合材料的微观结构还与制备工艺密切相关。
不同的制备方法会导致复合材料微观结构的差异，进而影响其力学性能。
例如，在注塑成型工艺中，由于材料在模具中的流动和冷却过程，可能会导致纤维的取向不一致，从而影响复合材料的各向同性性能。
而在热压成型工艺中，可以通过控制压力和温度，使纤维分布更加均匀，从而获得性能更优异的复合材料。
了解了复合材料的微观结构，接下来我们探讨一下它们的力学性能。
复合材料的力学性能主要包括强度、刚度、韧性和疲劳性能等。
强度是指材料抵抗破坏的能力；刚度是指材料抵抗变形的能力；韧性是指材料吸收能量而不发生断裂的能力；疲劳性能则反映了材料在反复加载下的耐久性。
三维编织复合材料的细观结构与力学性能
Ｍ ｉ ｒ ｓ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｅ ｈ ｎｉａ ｏ ｒ ｉ ｓ ｏ ｃ ｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ Ｍ ｃ ａ ｃ ｌＰｒ ｐｅ ｔｅ ｆ ３Ｄ ａ ｄｅ ｍ ｐ ｓｔ ｓ Ｂｒ ｉ ｄ Ｃｏ ｏ ｉｅ
Ｌ Ｕ ａ ｌ ＣＨＥＮＧ ｎ ａ Ｉ Ｚｈ ｏ ｉ 一． ｎ Ｃａ ｃ ｎ ’
ＫＥ ＹＷ ＯＲＤＳ ３ ｒｉｅ ｏ ｏ ｉ ｓ Ｄ ｂａｄ ｄｃ ｍｐ ｓｔ ：Ｍｉｒｓｒｃｕｅ；Ｍｅｈ ｎｃ ｌｐｏ ｅ ｉｓ ｅ ｃｏｔｕ ｔｒ ｃ ａ ｉａ ｒｐ ｒ ｅ ｔ
１ 引 言
三维编 织复合 材料 是 ２ ０世纪 ８ ０年代 为满 足航 空航 天部 门对高 性能材 料 的需求 而研发 出 的先进结
倍受关 注 。
力 学 性 能是 三 维 编 织 复 合 材 料 结 构设 计 的核 心 ， 接关 系应用 安全 性 与可靠性 ， 观结构 是影 响 直 细
力学性能的关键 ， 正确描述 细观结构是准确预测宏
观力学 性 能的必 要前 提 。细观结 构表征 与力 学性 能
预报 一直是 三维 编 织 复合 材 料 的研 究 重 点 ， ， ａ ｇ和 Ｃ ｏ 针 对 纱 线 间 的相 Ｍａ Ｙ ｎ ｈｕ
要 的理论 价值与 实践 意义 。
互 作用 ， 出 由三 根 正 交 基线 和 四根体 对 角线 纱 线 提 组成 的“ ” 型 单 胞 模 型 ， 图 ２所 示 ， 胶 后 的 米 字 如 浸 基线 和对 角纱线 视为 “ 合材 料 杆 ” 在 单胞 中心处 复 ，
（ ． ｏ ｅｅｏ ｅｔｅ，Ｄ ｎｈ ａＵ ｉ ｒｉ ， ｈｎ ｈｉ ０ ６ ０ Ｃ ｉ ） １ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｘｉ ｓ ｏ ｇｎ ｎ ｅｓｙ Ｓ ａｇａ ２ １２ ， ｈｎ ｌ Ｔ ｌ ｖ ｔ ａ （ ． ｅ ａ ｆ ｅｔｅＳｉｎｅ＆ Ｔ ｃｎｌｇ ｉｉｒ ｆ ｄ ｃｔ ｎ Ｓ ａｇａ ２ １２ ， ｈ ａ ２ Ｋ ｙＬｂｏ ｘｉ ｃ ｃ Ｔ ｌ ｅ ｅｈ ｏ ｙＭ ｎ ｔ ｏ ｕａｏ ， ｈ ｎｈｉ ０ ６ ０ Ｃ ｉ ） ｏ ｓｙ Ｅ ｉ ｎ
复合材料的微观结构与力学性能研究
复合材料的微观结构与力学性能研究在当今科技飞速发展的时代，复合材料因其卓越的性能在众多领域得到了广泛的应用，从航空航天到汽车制造，从医疗器械到体育用品，处处都能看到复合材料的身影。
而要深入理解复合材料的性能优势，就必须从其微观结构入手，探究微观结构与力学性能之间的内在联系。
复合材料并非单一的物质，而是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的组分材料通过特定的工艺组合而成。
这些组分材料在微观尺度上的分布、排列和相互作用方式，共同决定了复合材料的微观结构特征。
以纤维增强复合材料为例，其微观结构中纤维的长度、直径、取向以及纤维与基体之间的界面结合情况等因素都对整体性能产生着至关重要的影响。
如果纤维长度较短，在承受外力时容易发生断裂，无法有效地传递载荷；而纤维直径过细或过粗，也会影响其增强效果。
纤维的取向如果是无序的，复合材料在各个方向上的性能可能较为均匀，但强度和刚度可能不如纤维取向有序的情况。
此外，纤维与基体之间的界面结合强度也直接关系到载荷能否在两者之间顺利传递，如果界面结合薄弱，容易导致复合材料在使用过程中过早失效。
在微观结构中，基体材料同样扮演着不可或缺的角色。
基体不仅将增强纤维粘结在一起，使其共同发挥作用，还能保护纤维免受外界环境的侵蚀。
基体的性能，如强度、韧性、硬度等，以及其在微观尺度上的均匀性和连续性，都会影响复合材料的整体力学性能。
例如，一个具有高韧性的基体可以吸收更多的能量，从而提高复合材料的抗冲击性能；而均匀连续的基体能够更有效地将载荷传递到增强纤维上，充分发挥复合材料的潜力。
当我们研究复合材料的力学性能时，强度、刚度、韧性和疲劳性能等是几个关键的方面。
强度反映了材料抵抗外力破坏的能力，刚度则体现了材料抵抗变形的能力。
通常情况下，复合材料的强度和刚度往往优于其组成的单一材料。
这是由于增强纤维的高强度和高模量，以及纤维与基体的协同作用。
以碳纤维增强环氧树脂复合材料为例，碳纤维具有极高的强度和刚度，而环氧树脂基体能够将碳纤维粘结在一起，并通过界面传递载荷，使得复合材料在承受拉伸、压缩等载荷时表现出出色的性能。
e5强复合材料宏、细观统一的细观力学模型
纤维增强复合材料宏、细观统一的细观力学模型雷友锋，林宏镇，高德平（空军第八研究所）（南京航空航天大学）摘要：研究了复合材料宏、细观特征之间的联系，将宏观复台材料体中的一点赋予了细观结构特征。
基于细观结构周期性假设．建立了一种数值型细观力学模型，模型中用高阶多项式函数模拟基体和增强相中细观位移场，通过对细观单元力学方程的分析与求解，建立了复合材料宏、细观力学变量之间的联系。
该细观力学模型，不仅能用于复合材料宏观有效性能的预测及细观应力、应变场的分析，而且能够很容易地融入常规有限元法中，实现对复合材料结构的宏、细观一体化分析．以该细观力学模型为基础的计算结果与部分文献中的试验结果及理论计算值具有较好的一致性。
关键词：复合材料，细观力学，有效性能，代表性体积元，细观单元１引言复合材料既表现出宏观特征，又具有明显的细观结构特征，复合材料力学是一种两层次的力学理论”Ｊ。
在宏观尺度上，可以将复合材料当作各向异性的宏观均匀连续体，用连续介质力学理论研究复合材料的力学行为【：】，但是无法研究对宏观行为有重要影响的细观尺度上各组份相的变形及损伤失效行为。
在细观尺度上．复合材料具有包含多种组份相的非均质结构，复合材料细观力学在宏观有效性能预测以及细观应力、应变场分析方面取得了一定的进展。
１。
但是，如果能够将复合材料宏观结构分析与细观结构分析结合起来．在进行宏观结构分析时能够获得细观尺度上的力学参量值．那么将是一种更好的分析方法，１９９７年ＡＳＭＥ／ＡＳＣＥ／ＳＥＳ的复合材料力学专题会特别强调了发展复合材料宏、细观一体化分析技术的迫切性１４Ｊ，近期一些学者在这方面开展了一定的研究工作．提出了一些模型与方法…”１。
本文在分析复合材料宏、细观特征之间联系的基础上，建立联系复合材料宏、细观特征的一种数值型细观力学模型，该模型不仅能够预测复合材料的宏观有效性能以及细观应力、应变场，还能够很容易地融入常规有限元方法中．从而实现对复合材料结构的宏、细观～体化分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
复合材料的细观力学研究进展作者：刘克明， 金莹， 康林萍， 谌昀， 付青峰， LIU Ke-ming， JIN Ying， KANG Lin-ping ， CHEN Yun， FU Qing-feng作者单位：刘克明,LIU Ke-ming(江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室,江西,南昌,330029;中南大学材料科学与工程学院,湖南,长沙,410083)， 金莹,康林萍,谌昀,付青峰,JIN Ying,KANGLin-ping,CHEN Yun,FU Qing-feng(江西省科学院江西省铜钨新材料重点实验室,江西,南昌,330029)刊名：江西科学英文刊名：JIANGXI SCIENCE年，卷(期)：2010，28(3)被引用次数：0次1.Tekoglu C.Pardoen T A micromechanics based damage model for composite materials 20102.胡丽娟.张少睿.李大永.苌群峰.彭颖红细观参数对纤维增强金属基复合材料宏细观力学性能的影响 2008(3)3.吕毅.吕国志.孙龙生基于有限元计算细观力学的RVE库的建立与应用 2009(5)4.Segurado J.Llorca J Computational micromechanics of composites:The effect of particle spatial distribution 20065.陈增涛.王铎动态延性损伤的细观力学研究现状 1994(5)6.王俊.G M Birman V Micromechanics and structural response of functionally graded,particulate-matrix,fiber-reinforced composites 20097.Axelrad D R.Basu S Mechanical relaxation theory of fibrous structures 1977(3-4)8.Aghdam M M.Dezhsetan A Micromechanics based analysis of randomly distributed fiber reinforced composites using simplified unit cell model 20059.陈玮.赵清杰.马艳红细观力学理论在氧化铝陶瓷材料中的应用进展 2004(S)10.Kontou E Micromechanics model for particulate composites 200711.曾庆敦复合材料的细观破坏与强度 200212.Xiaz.Okabe T.Curtia W A Shear-lag versus finite element models for stress transfer in fiber-reinforced composites 200213.Okabe T.Takeda N Estimation of strength distribution for a fiber embedded in single-fiber composite:experiments and statistical simulation based on the elastoplastic shear-lag approach 2001 14.Okabe T.Takeda N Elastoplastic shear-lag analysis of single-fiber composites and strength prediction of unidirectional multi-fiber composites 200215.Xiza.Curtin W A.Okabe T Green's function vs shear-lag models of damage and failure in fiber composites 200216.Hui C Y.Phoenis S L.Shia D The single filament composite test:application of new statistical theory for estimating and Weibull parameters for composite design 199717.李红周.贾玉玺.姜伟纤维增强复合材料的细观力学模型以及数值模拟进展 200618.宋迎东.雷友锋.孙志刚.高德平一种新的纤维增强复合材料细观力学模型 2003(4)19.刘波.雷友锋.宋迎东纤维增强复合材料宏观与细观统一的细观力学模型 2007(3)20.方岱宁.周储伟有限元计算细观力学对复合材料力学行为的数值分析 1998(2)21.Sun H Y.Di S L.Zhang N Micromechanics of composite materials using multivariable finite element method and homogenization theory 200122.Zhang S Q.Jang B Z.Valaire B T A new criterion for composite materials mixed mode fracture analysis 198923.Sih G.C Energy-density concept in fracture mechanics 197324.张少琴.杨维阳.张克颢复合材料的Z-断裂准则及专家系统 200325.雷友锋.魏德明.高德平细观力学有限元法预测复合材料宏观有效弹性模量 2003(3)1.会议论文杨庆生.马连华含流体夹杂复合材料的细观力学2008含有流体夹杂复合材料具有广泛的实际背景，生物组织、饱和岩土、胶体材料等都是由固体骨架与间隙流体组成的复合材料。
在这类材料中，流体与固体之间存在复杂的相互作用;由于流体夹杂的存在，它们展示出复杂的宏观性能。
本文利用细观力学方法，建立了含有内压流体复合材料的力学模型;假设基体材料是弹性的，流体是可压缩静止流体，将等效夹杂原理推广到合流体夹杂复合材料的有效性能问题中。
研究表明，复合材料的有效性能会受到流体夹杂含量、属性与初始内压的显著影响。
2.学位论文刘晓宁高阶连续介质细观力学方法研究2003基体夹杂型复合材料的尺度效应已经为人们所公认,传统细观力学方法无法预测这种尺度现象.我们基于这样的观点:当夹杂尺度与基体的内在特征尺度接近时,其相互作用使得基体的非局部效应无法忽略,为此需要采用高阶连续介质理论来描述基体的响应.该文研究高阶连续介质理论框架下的细观力学方法,以此考虑尺度效应.提出了微极复合材料的宏细观过渡方法,给出把微极复合材料等效为Cauchy介质时的有效性质分析方法、Hill条件,以及基于Hill条件的扰动场分析方法.得到了微极介质球形夹杂平均Eshelby关系的解析结果,同时提出了平均等效夹杂方法,在此基础上将Mori-Tanaka方法推广到微极复合材料,给出了微极颗粒复合材料有效剪切和体积模量表达式.将基于二阶矩的割线模量方法,推广到微极复合材料,给出了一种能够预测复合材料颗粒尺度对其有效弹塑性性质影响的解析细观力学方法.给出了微极复合材料有效塑性性质的变分方法,由此证明对于微极复合材料系统也存在与Cauchy材料中Ponte Castaneda塑性势方法类似的变分结构.进而证明与传统Cauchy复合材料一致,该变分方法也对应着基于二阶矩的割线模量方法.给出了Microstretch理论的基本解,由此得到Microstretch介质中球形夹杂的Eshelby张量,并给出了平均Eshelby张量的解析式.提出了Microstretch复合材料的宏细观过渡及等效Cauchy性质分析方法.发展了Microstretch理论的形变塑性形式,并给出了分析Microstretch复合材料有效塑性性质的二阶矩割线方法.结果表明,在Microstretch理论框架下可以描述宏观三轴载荷作用下复合材料的尺度效应,弥补了微极理论的不足.研究了Micromorphic复合材料热传导的有效性质,给出了Micromorphic介质热传导的Eshelby关系及其平均表达式.研究了Micromorphic复合材料热传导的宏细观过度关系并给出了宏观有效性质的定义,利用M-T方法给出了有效传统热导率的解析式,该方法能够描述微结构的尺寸对有效热传导系数的影响.最后论文还考虑了将异质Cauchy介质等效为高阶介质的基本问题,研究了不同边界条件下向高阶介质的等效方法和定义.对于等效介质为Couple-Stress介质的情况,论文讨论了两种典型复合材料高阶模量的Voigt和Reuss界限.3.期刊论文雷友锋.魏德明.高德平细观力学有限元法预测复合材料宏观有效弹性模量-燃气涡轮试验与研究2003,16(3)基于能量等效原理提出了复合材料有效弹性模量的定义,并指出了该定义的基础及前提条件.为从理论上计算复合材料宏观有效弹性模量,建立了通过细观力学有限元法计算复合材料有效弹性模量的方法.复合材料宏观弹性模量,是通过对复合材料细观结构代表性体积元的力学响应的计算来得到,在该计算方法中,给出了施加简便的边界载荷以及恰当的边界变形约束条件的方法.数值计算结果与部分试验结果具有较好的一致性,表明所提出的方法能够较好地计算复合材料的宏观有效弹性模量.4.学位论文胡瓯尔理性有限元法在细观力学自洽方法求解复合材料等效弹性模量问题研究中的应用1998该文根据钟万勰院士提出的理性有限元法建立了横观同性平面应变理性元,该方法与传统的有限元方法有很大的不同.它以力学的需求作为主导,将弹性力学基本解作为单元插值逼近的基础,充分考虑了力学的微分方程.作为一种探索,该文利用横观同性平面应变理性元结合自洽方法求解了单向长纤维复合材料的等效弹性模量,为将来利用理性有限元方法求解短纤维复合材料问题打下基础.5.期刊论文罗以喜.胡红.Luo Yi-xi.Hu Hong针织复合材料细观力学研究进展-针织工业2006(9)对针织物细观几何结构进行了研究,基本上采用了基于Micro-cell或RVE的分析方法,并建立了细观几何模型,包括:G.A.V.Leaf和A.Glaskin模型、纤维方向张量模型、二维线圈模型、三维线圈模型、MWK单胞模型及一些其他模型.从力学分析及计算方法上,可将针织物增强复合材料细观力学模型分为层板理论模型、取向平均模型和有限元分析模型三类,并具体加以介绍.最后,采用层板理论法、取向平均法和有限元分析法对针织复合材料细观力学进行了理论分析.6.学位论文武义明表/界面性能对材料整体性能的影响2004随着现代科技对工程结构和材料要求的不断提高,人们已经不能满足于仅限于对一般力学行为的材料的使用,而是希望在更多层面考虑、研究新型的功能材料.因此,对材料表/界面性能与表/界面性能对材料整体性能的影响的研究已经成为材料科学、力学和工程科学共同关心的课题.另一方面,基体—夹杂型复合材料的尺度效应已经被公认,并越来越多的受到关注,而传统的细观力学无法预测尺度效应.为此我们考虑将材料表/界面性能引入已有的细观力学体系,并通过考虑材料表/界面性能框架下的细观力学体系解决尺度效应问题.第一章,对经典的细观力学研究做一简单的综述,介绍了相关领域的研究概况与代表性工作.通过经典细观力学的限界方法,讨论了界面性能对复合材料整体性能的影响.第二章,首先,对于材料的尺度效应与能够考虑尺度效应的细观力学研究做一概述,主要已有的研究方法有:1,发展相关的应变梯度塑性理论.2,将微连续理论,如微态(Micromorphic)或微极(Micropolar)理论应用于复合材料有效性质的研究中,并由此发展基于微连续理论的细观力学方法.虽然以上理论能够解释与材料尺度效应有关的一些实验观察,但要确定材料内部微结构的特征长度参数以及合理给出对应于高阶应力的边界条件仍存在相当大的困难.因此,对于以上途径的有效性尚有待作进一步的研究.其次,介绍了材料表面的有关物理性质如表面张力等,并介绍了在解决表/界面问题中有重要作用的Yougg-Laplace方程.对于现有的基于物理机制的表/界面研究做了简单的介绍,发现现有的研究中,多数是从材料表面物理性质,如表面应力、表面能的角度考虑表面性能对材料宏观性能的影响.之后,将表面性能引入细观力学体系,并应用于对考虑表面影响的孔隙材料的等效性能的研究,得到了对基体—夹杂型复合材料的尺度效应进行预测的一套解析的细观力学方法.最后,对该文工作做一总结,提出了不足之处,并对下一步工作进行了展望.该文的工作为进一步研究表/界面性能对球形粒子填充复合材料整体性能的影响,及在已有的细观力学范围内预测基体—夹杂型复合材料的尺度效应提供了新的思路和理论分析.7.期刊论文吕毅.吕国志.吕胜利.Lu Yi.Lu Guozhi.Lu Shengli细观力学方法预测单向复合材料的宏观弹性模量-西北工业大学学报2006,24(6)Msc.Patran/Nastran建立了RVE模型,进行了有限元模拟计算.两种方法计算的结果与实验均有较好的一致性,表明两种方法都是能够较好计算单向复合材料的宏观弹性模量.8.学位论文梁军非线性基复合材料和铁电材料力学性能的细观研究1998非线性基(弹塑性、粘弹性)复合材料和铁电材料在现代科学技术领域应用很广,研究它们的本构行为及力电耦合性能具有重要的理论和应用价值.该文利用细观力学理论这对两类材料进行了如下的研究工作:1.利用细观力学的Eshelby等效夹杂方法研究了复杂材料的弹塑性问题.以铝基复合材料为例,建立了多轴载荷作用下复合材料弹塑性应力-应变本构关系,并且理论预报与实验结果符合较好,分析了夹杂形状、体积分数以及加载路径对材料宏观性能的影响;2.研究了热塑性复合材料热膨胀系数与工艺温度之间的变化规律,分析了热残余变形对材料设计的影响.并探讨了单轴载荷作用下,编织复合材料的弹塑性本构关系;3.通过Laplace变换和对应性原理,研究了纤维增强复合材料的静、动态粘弹性力学性能.给出了材料模量随时间、载荷频率之间的变化规律,并与实验结果相符合;4.利用细观力学的Mori-Tanaka方法研究了多晶铁电陶瓷材料的有效电弹性能,及电畴极化转动对宏观性能的影响.预报了BaTiO<,3>晶体90度和180度畴变与应力和电场强度的关系;5.分析了以介电常数ε呈梯度变化时铅镁铌铁电陶瓷致力器的电致力学失效机理,通过梯度参数的优化设计,有效地降低了材料开裂的能量释放率,保证了铁电元器件微型化发展的要求.9.期刊论文李华祥.刘应华.冯西桥.岑章志确定复合材料宏观屈服准则的细观力学方法-固体力学学报2002,23(2)运用细观力学中的均匀化方法,分析了含周期性微结构复合材料的宏观屈服准则,并对Hill-Tsai准则进行了修正.从基于复合材料细观结构的代表性胞元入手,运用塑性极限理论中的机动分析以及有限元方法,计算了细观结构的极限载荷域.通过宏细观尺度对应关系,得到复合材料的宏观屈服准则.10.会议论文杜善义.吴林志.庞宝君.梁军复合材料细观力学与细观设计理论研究1998复合材料具有丰富的细观结构组合方式，对其进行细观力学的研究是当前复合材料力学研究的主要发展方向。