• 宏观响应
• 微观响应
• 应用

材料选择
弹性
理想线弹性
应用

• 连续介质力学
• 细观力学

虎克定律
模量的数据
模量的测量

• 静态模量
• 动态模量

第 2 讲：张量，应力张量

张量

• 3张量法则
• 2张量算子

应力

• 定义
• 静态平衡
• 拉伸
• 主应力

第 3 讲：应力，应变张量，张量转换

应力

• 应力不变量
• 特殊应力状态

应变

张量转换

第 4 讲：广义虎克定律

刚度和柔度张量

• 独立弹性常数
• 矩阵符号
• 材料对称性
• 柔度张量和工程模量的关系
• 各向同性材料弹性常数之间的关系

弹性应变能

第 5 讲：弹性模量的物理起因

晶体材料，玻璃

• 能量 - 分离谱

橡胶

• 熵；随机分布理论

第 6 讲：复合材料

上下边界

• 等应变
• 等应力
• Hashin-Shtrikman

层压板/薄膜

• 热弹性分析
• 弯曲
• 最大应力
• Stoney 方程

第 7 讲：多孔固体材料

微观结构，性能，应用
弹性模量
格栅结构

• 应力防护

第 8 讲：粘弹性介绍

简介

• 粘性流体
• 弹性固体
• 蠕变测试，蠕变柔度
• 应力松弛测试，松弛模量

结晶和无定形高分子中的线性粘弹性

• 不同温度下的模量变化

波耳兹曼叠加原理

第 9 讲：Spring-Dashpot 模型

Spring-Dashpot 模型

• Maxwell 原理
• Voigt 原理
• 标准线性固体
• 等效模型

动态力学测试

• 储能模量和损耗模量
• tan δ

无定形高分子的时－温等效性

• 转换因子，WLF 方程

第 10 讲：扩散的作用；生物材料

变形随时间的变化机制：扩散
生物材料中的粘弹性

• 胶原质：软骨，腱，骨，子宫颈
• 纤维素：木材，植物细胞壁

第 11 讲： 连续塑性

简介

• 塑性行为
• 应用
• 屈服强度的测量
• 屈服强度数据

连续塑性

• 理想情况
• 假设
• 屈服标准：Tresca，Von Mises
• 3D 应力空间；屈服曲面，p-平面

第 12 讲：连续塑性

连续塑性

• 等效塑性应变增量
• 塑性应力应变的关系； Levy-Mises
• 多孔材料的屈服标准

界限分析

• 上下界限法则

第 13 讲：连续塑性

界限分析：举例

• 张力作用下的圆盘开裂
• 夹芯梁硬度试验

单轴张力下的颈缩
塑性

第 14 讲：位错力学

简介

• 塑性形貌显微分析
• 应用
• 材料的理论剪切强度

位错 - 几何形貌

• 刃位错
• 螺位错
• 位错的运动：滑移和攀移
• 塑性剪切应变；Orowan's 方程
• 位错周围的弹性应力场
• 位错弹性应变能
• 线张力
• 位错滑移驱动力

第 15 讲：低温塑性机理

晶格阻抗 (Peierls 应力)
屈服强度的温度依赖性

• 扩散的影响
• 屈服强度与速率和温度的关系

金属的微结构强化机制

• 固溶强化
• 沉淀强化
• 弥散强化
• 加工硬化
• 晶界强化；Hall-Petch 方程
• 金属和陶瓷的高温蠕变

第 16 讲：连续蠕变响应

简介

• 高温下变形与时间的关系
• 蠕变的种类
• 多轴应力状态
• 蠕变参数的测量
• 扩散系数

第 17 讲：蠕变变形机制

扩散流

• 晶内扩散：空隙和空位扩散
• 晶界扩散
• 位错核扩散
• 蠕变应变速率和扩散的关系

幂律蠕变

• 位错攀移
• Power 幂律蠕变的发展

形变机制图