天然生物纤维材料的结构表征与多尺度力学研究

天然生物纤维材料是自然界生物材料的重要组成部分，它们的多尺度力学与仿生是当今固体力学、材料科学与微纳米技术等的前沿课题之一。基于天然生物纤维材料的宏观、细观与微纳观多尺度结构特点，本项目将对生物纤维材料分级结构中不同尺度所对应的结构特性与组分进行系统地实验分析，表征在不同载荷作用下（如拉伸、弯曲、扭转等）的变形、损伤、破坏与断裂的多尺度性能，探讨其变形失效和强韧化机制与分级结构之间的关系。发展适用于天然生物纤维材料的多尺度力学分析方法与计算模型，用以预测其不同尺度的有效本构关系及其它力学性质，探究不同层次尺度下力学行为的相互耦合与相互作用。此外，还将就天然生物纤维材料的应用与微纳米仿生中的若干问题进行探讨。