【摘 要】
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该文分别基于偶应力理论、应变梯度塑性理论和晶体应变梯度理论对界面问题进行研究.结果表明在固体材料的界面附近或者给定位移的固定边界附近存在边界层.在边界层内:应变梯
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该文分别基于偶应力理论、应变梯度塑性理论和晶体应变梯度理论对界面问题进行研究.结果表明在固体材料的界面附近或者给定位移的固定边界附近存在边界层.在边界层内:应变梯度很大;应变与应力的分布同经典理论的结果相比有可观的修正;修正的大小取决于界面两侧材料性质的差异.为了检验理论分析结果,该文还对典型的异质双材料界面附近的变形进行了实验观测和分析.而且讨论了界面附近应变梯度效应对变形能的贡献,提出了一种考虑转动梯度效应的破坏准则.作为对界面问题研究的一个应用,对界面相占很大体积百分比的纳米晶体材料的力学性质进行了研究.基于双原子间势,建立了界面相中弹性模量和其原子间距的近似关系.并在此基础上分别基于Mori-Tanaka方法和应变梯度理论计算了纳米晶体材料的有效模量,分析了界面相和界面对纳米晶体材料力学性质的影响.为了揭示压电材料的尺度效应,建立了考虑转动梯度效应的压电理论的基本方程,给出了各向同性弹性材料和各向异性晶体材料本构关系的具体形式.针对一类典型的晶体材料,给出了其势函数解法.为了研究损伤演化的局部效应,建立了考虑转动梯度效应的损伤理论框架.对平面薄膜问题的研究表明,在一些变形局部化区域存在显著的应变梯度效应.
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