纳米塑料的等效粘弹性连续介质微观力学研究

纳米塑料指聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料，具有优异的性能。建立粘弹性纳米塑料的力学模型的研究内容包括：通过研究纳米塑料的多层次结构，结合分子动力学、X-射线衍射仪和电子显微镜的微结构观测确定等效代表性体积单元；建立等效弹性连续介质微观力学，研究剥离、插层和中间型微结构的多尺度均匀化算法；采用新思路来建立微观力学中的弹性回复对应原理，利用它可以把等效弹性连续介质微观力学的成果转到等效粘弹性连续介质微观力学中来，数值计算时只需对空间变量进行离散，大大减少了计算工作量；确定粘弹性纳米复合材料的有效性能（松弛模量、存储模量、损耗模量和损耗正切等）及其宏观本构关系。把分子尺度的信息、纳米尺度的微结构几何和性能通过有效粘弹性性能引入宏观层次的非线性粘弹性本构关系之中，为纳米塑料等纳米复合材料的强度设计、性能改进、优化设计等提供理论基础，有重要的科学意义。在各类非线性粘弹性新型材料中有着广阔的应用前景。