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固體熱-化-力耦合連續(xù)介質(zhì)理論的研究現(xiàn)狀與展望

仲政; 張曉龍 哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)理學(xué)院; 廣東深圳518055; 同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院; 上海200092

摘要:考慮化學(xué)作用的固體多場耦合問題涉及開放系統(tǒng)中多組分物質(zhì)的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)過程.這些過程不僅具有不同時(shí)空尺度下的多重?zé)崃W(xué)作用機(jī)制,還會(huì)引起材料性質(zhì)的不斷變化.深入認(rèn)識熱、化學(xué)、力學(xué)相互作用下物質(zhì)與能量的傳遞和轉(zhuǎn)化方式,合理描述化學(xué)反應(yīng)與固體力學(xué)行為的相互影響并建立嚴(yán)密的耦合理論體系,不論是對新型智能材料的功能優(yōu)化設(shè)計(jì),還是對傳統(tǒng)材料和結(jié)構(gòu)在耦合場中的性能評估與預(yù)測都至關(guān)重要,也是當(dāng)代固體力學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要方向.本文針對各領(lǐng)域中廣泛存在的固體傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)和力學(xué)行為相互耦合的問題,按照傳質(zhì)-變形耦合問題、反應(yīng)-變形耦合問題及熱-化-力完全耦合問題幾種主要類型,介紹了相關(guān)連續(xù)介質(zhì)理論建模和求解等方面的研究進(jìn)展,重點(diǎn)對耦合理論建模中常涉及的幾類關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入分析和討論,并對今后固體熱-化-力耦合問題的研究進(jìn)行了展望.

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