【创新讲座】非局部连续介质力学理论的起源及其历史演变


讲座类型:学术讲座    发布时间:2017-03-13 09:54:31.097   阅读次数:1627

讲座时间:2017-05-19  下午14:00
讲座地点:犀浦校区X2519
讲座嘉宾:张波 讲师
嘉宾简介:
张波,男,198412月生,博士,讲师。研究方向为:微纳米梁、板、壳等结构的线性与非线性力学;非局部/梯度弹性理论框架下纳米材料振动与波传播;符号计算系统在动力学建模与仿真中的应用。
讲座内容:

真实材料是由原子、分子等组分粒子按照一定规则堆积而成,组分粒子的离散特性使材料微观结构呈现出位错、缺陷和夹杂。这种复杂的微观结构在一定条件下(内、外部特征长度接近),会对物体的宏观力学性质产生明显的影响。针对微尺度下材料的尺度效应,人们力图构建客观的数学模型实现对纷繁芜杂的物理现象的解释。在运用经典连续统模型解决此类问题时,由于完全忽略材料内部尺度的影响,所得结果将产生不符合物理事实的现象。也有一些研究者试图通过分子动力学的方法,建立离散体模型来解决此类问题,但在求解方程组时的巨大困难大大限制了离散化处理的可行性。能否建立一种新的广义连续介质力学理论,在保留连续统模型简便、严谨等优点的同时,又可以比较准确地模拟材料内部微尺度结构对宏观力学性质的影响,解决经典连续统理论无法解决的具有原子或分子尺度的问题,从而能够在看上去泾渭分明的宏微观世界之间架起一座理性力学的桥梁?非局部连续介质力学就是在这样的背景下应运而生的。

非局部连续介质力学是广义连续介质力学的重要组成部分,它放弃了经典连续介质理论中的若干假设,但在宏观唯象理论中考虑了尺度效应与微结构的长程相互作用,从而能够解释经典理论中无法解释的一些问题和现象,为解决宏微观关联问题提供了新的途径。非局部弹性理论中认为,弹性体内某一参考点处的应力状态不仅与该点处的应变状态有关,而且与弹性体内每个点处的应变状态也相关,这种描述与点阵动力学中的原子理论以及实验中观察到的声子频散现象相符合。因此,非局部连续介质理论受到了科学界和工程界的关注,被广泛用于解决经典理论难于解决的具有原子或分子尺度的问题,具有广泛而深远的影响。

本讲座以微纳米尺度下材料尺度效应为背景,对非局部连续介质力学理论的起源及其历史演变做简要介绍。

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