功能梯度材料与结构的关键力学问题研究

发展功能梯度材料及其结构的静、动态和屈曲响应的解析和半解析方法、简化分析体系及数值计算方法。研究含裂纹的功能梯度材料及其结构在力、电、磁、热等荷载作用下裂纹尖端场及裂纹扩展的能量释放率，在实验研究的基础上探讨损伤演化规律和断裂准则。开展实验研究，发展功能梯度材料性能测试新的实验手段和方法。提出针对功能梯度材料特点的新的细观力学原理和方法，宏微观相结合研究材料的组成和微观结构分布形态与功能梯度材料宏观性能的关系。发展功能梯度材料与结构的多目标函数的优化设计理论。在研究中，将考察非线性、各向异性、时间相关性、非弹性、多场耦合、环境作用、反馈控制等复杂因素的影响。通过本项目的研究，拟建立起从微观到宏观到结构的跨尺度分析、评价、优化体系。研究结果将丰富非均匀介质力学研究的内容，也可以直接对功能梯度材料及其结构的设计、制造及应用提供理论指导。