细观力学

连续介质力学只关心材料宏观整体平均性能，往往忽略材料微结构对宏观性能的影响。有别于此，细观力学结合多尺度的连续介质力学基本理论与方法、材料科学细观表征手段等知识体系，研究材料细观结构与宏观性能之间的定量描述关系，旨在预测有效的材料性能（如弹性模量、材料强度、热膨胀系数等），已成为高分子材料工程、复合材料工程、生物医药工程等领域不可或缺的研究方法，涉及空间尺度为0.01～100微米。

一般来说，大多数工程材料并非均匀材料，均具有特征细观结构，例如金属材料的晶体结构，热塑性结晶型高分子材料的球晶形貌等。细观力学充分考虑材料细观微孔、纤维、晶体等微结构对宏观性能的影响，对于单相多夹杂问题，采用埃舍尔比法^[注]、莫里-塔纳克法^[注]、自洽法等均匀化方法，将多夹杂问题简化为单夹杂问题，并建立计算材料有效刚度和柔度等性质的定量数学表达式。对于多相夹杂体系，需要建立有效的多相复合模型，如哈希安^[注]提出的用于颗粒增强材料的复合球体模型及其三相模型、四相模型等推广模型，以解决现代材料科学中新型复合材料体系的材料性能等效问题。因此，细观力学是固体力学深层次的研究方法，为材料科学规律定量化提供有力的理论支撑。

利用细观力学方法，可以计算多孔介质材料、晶体材料、纤维增强复合材料等材料体系的力学、热学性质，例如，微孔发泡/颗粒增强材料有效力学、热学性质、单层/多层复合材料体系等效力学性质、材料有效热膨胀系数的计算。