| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 符号表 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-15页 |
| 1.2 相关领域研究现状 | 第15-21页 |
| 1.2.1 材料层次损伤 | 第15-16页 |
| 1.2.2 结构层次损伤 | 第16-17页 |
| 1.2.3 多尺度模拟与计算 | 第17-20页 |
| 1.2.4 自适应计算方法 | 第20-21页 |
| 1.3 本文的工作 | 第21-23页 |
| 第二章 损伤跨尺度演化过程分析中的变尺度域问题 | 第23-33页 |
| 2.1 损伤多尺度演化过程模拟中的尺度域非定常特征 | 第23-26页 |
| 2.2 损伤与非线性变形跨尺度演化过程中的尺度域演变 | 第26-30页 |
| 2.2.1 含细观缺陷加劲桁架损伤演化的多尺度模拟 | 第26页 |
| 2.2.2 塑性区的演变 | 第26-28页 |
| 2.2.3 非线性变形区域跨尺度演变对计算精度的影响 | 第28-30页 |
| 2.3 损伤演化过程分析中的尺度域演变模拟 | 第30-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-33页 |
| 第三章 变尺度域有限元理论及其有限元方程组 | 第33-51页 |
| 3.1 变尺度域有限元的变分原理 | 第33-37页 |
| 3.1.1 一致多尺度系统的应变能表述 | 第33-35页 |
| 3.1.2 尺度域演变的应变能变分 | 第35-37页 |
| 3.2 变尺度域有限元基本方程组 | 第37-41页 |
| 3.2.1 变尺度域有限元方程组的形成 | 第37-39页 |
| 3.2.2 尺度域演变过程中有限元方程的变换 | 第39-41页 |
| 3.3 尺度域演变后的状态变量继承与传递 | 第41-43页 |
| 3.3.1 位移的继承与传递 | 第41-42页 |
| 3.3.2 应力和应变的继承与传递 | 第42-43页 |
| 3.4 弯曲构件损伤演化过程的变尺度域有限元分析 | 第43-49页 |
| 3.4.1 材料损伤的理论描述 | 第43-45页 |
| 3.4.2 损伤演化规律 | 第45页 |
| 3.4.3 弯曲构件损伤演化过程分析 | 第45-49页 |
| 3.5 本章小结 | 第49-51页 |
| 第四章 面向损伤演化过程分析的变尺度域有限元算法流程 | 第51-67页 |
| 4.1 变尺度域有限元方法的实施及其算法主流程 | 第51-54页 |
| 4.1.1 变尺度域有限元方法的实施 | 第51-53页 |
| 4.1.2 结构损伤多尺度分析策略 | 第53-54页 |
| 4.2 基于跨尺度界面一致性模拟的连接方法 | 第54-61页 |
| 4.2.1 梁单元-实体单元连接 | 第56-58页 |
| 4.2.2 梁单元-壳单元连接 | 第58-60页 |
| 4.2.3 不同尺寸网格的连接 | 第60-61页 |
| 4.3 细观尺度单元的尺寸效应 | 第61-63页 |
| 4.4 使用单元连接的构件模型计算实例 | 第63-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 第五章 细微观尺度域中的材料微结构模型 | 第67-79页 |
| 5.1 SBL材料微结构模型 | 第67-72页 |
| 5.2 模型验证 | 第72-74页 |
| 5.3 梁单元剪切变形对SBL模型的影响 | 第74-75页 |
| 5.4 单元尺寸效应 | 第75-77页 |
| 5.5 本章小结 | 第77-79页 |
| 第六章 裂纹扩展贯通与微极效应 | 第79-95页 |
| 6.1 翼裂纹扩展贯通的模拟 | 第79-86页 |
| 6.1.1 翼裂纹扩展方向以及网格几何形式的影响 | 第79-81页 |
| 6.1.2 裂纹间距不同时的裂纹贯通过程以及剪切系数的影响 | 第81-85页 |
| 6.1.3 水平重合程度不同时的裂纹贯通过程 | 第85-86页 |
| 6.2 微极效应与高阶材料本构 | 第86-93页 |
| 6.2.1 SBL模型中的柯西应力与偶应力计算 | 第87-90页 |
| 6.2.2 柯西应力验证 | 第90页 |
| 6.2.3 裂纹扩展过程中的微极效应 | 第90-93页 |
| 6.3 本章小结 | 第93-95页 |
| 第七章 变尺度域有限元计算方法的应用 | 第95-117页 |
| 7.1 焊接构件拉伸断裂过程的多尺度分析 | 第95-102页 |
| 7.2 损伤演化导致钢框架失效的变尺度域有限元分析 | 第102-106页 |
| 7.2.1 框架结构模型 | 第102页 |
| 7.2.2 多尺度损伤演化过程分析 | 第102-106页 |
| 7.3 钢结构工业厂房疲劳损伤演化过程的变尺度域有限元分析 | 第106-115页 |
| 7.3.1 结构应力分布的初步分析及多尺度建模 | 第106-108页 |
| 7.3.2 等效疲劳荷载循环 | 第108-113页 |
| 7.3.3 支撑节点疲劳损伤过程分析 | 第113-115页 |
| 7.4 本章小结 | 第115-117页 |
| 第八章 结论和展望 | 第117-121页 |
| 8.1 研究成果及其创新点 | 第117-119页 |
| 8.2 不足和展望 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-135页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137页 |
