聚合物凝胶的力-热-光-化学耦合变形机理研究

项目名称： 聚合物凝胶的力-热-光-化学耦合变形机理研究

项目编号： No.11372236

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 刘子顺

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 88万元

中文摘要： 随着软物质的广泛应用，软物质力学的研究已成为相关学科的一个热点研究方向。典型的软物质材料聚合物凝胶具有可逆大变形的性质，在不同环境条件下其力学行为会发生变化。目前国内外有关凝胶变形的研究工作局限于平衡状态下的凝胶模型，对其动态变化特性的研究较少，也没有统一的凝胶变形本构理论。本项目从理论、数值和实验三个方面，采用凝胶的单相理论，探讨凝胶在力-热-光-化学多场耦合激励下的变形机理，并研究凝胶的稳、瞬态动力学变形行为。首先，建立凝胶大变形的本构理论，开发有效且稳健的凝胶大变形稳、瞬态动力学子程序库。其次，进行复杂水凝胶结构的数值模拟研究。此外，实验研究聚合物凝胶在变形过程中的力学行为，从而强化所建立的本构理论并证明其正确性，形成更为一般的单相凝胶超弹性力学理论，为聚合物凝胶在软器件中的实际应用奠定有效的研究基础。

中文关键词： 水凝胶；大变形；本构理论；；

英文摘要： Soft materials have been a subject of great interest to researchers in engineering, material science and biomedical disciplines due to the wide array of applications offered. The research on the mechanics of soft materials has become a very popular resear

英文关键词： Hydrogel；large deformation；constitutive theory；；