| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-9页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-41页 |
| ·课题的工程背景和理论意义 | 第13-14页 |
| ·颗粒材料的定义与分类 | 第14-15页 |
| ·颗粒材料的宏观连续体模型 | 第15-17页 |
| ·经典连续体模型 | 第15-16页 |
| ·Cosserat连续体模型 | 第16-17页 |
| ·颗粒材料的细观离散颗粒模型 | 第17-18页 |
| ·固体力学中的多尺度方法概述 | 第18-27页 |
| ·基于数学的均匀化理论 | 第18-19页 |
| ·基于物理的平均场理论 | 第19-23页 |
| ·其他多尺度方法 | 第23-25页 |
| ·颗粒材料多尺度方法概述 | 第25-27页 |
| ·本文的主要工作 | 第27-29页 |
| 参考文献 | 第29-41页 |
| 第二章 颗粒材料的基本概念 | 第41-54页 |
| ·颗粒材料的定义 | 第41页 |
| ·颗粒粒度描述 | 第41-44页 |
| ·颗粒粒度定义 | 第42-43页 |
| ·颗粒材料粒度分布描述 | 第43-44页 |
| ·与粒度相关的颗粒材料分类 | 第44页 |
| ·颗粒形状描述 | 第44-45页 |
| ·颗粒材料的孔隙度、密度及相关概念 | 第45-49页 |
| ·孔隙度、孔隙比、堆积密度系数 | 第45-46页 |
| ·颗粒材料的密度 | 第46-48页 |
| ·颗粒材料的饱和度及含水量 | 第48-49页 |
| ·颗粒材料的安息角、稳定角、内摩擦角及粘性 | 第49-50页 |
| ·颗粒材料的几何表征 | 第50-52页 |
| ·接触方向密度函数 | 第51页 |
| ·结构张量 | 第51-52页 |
| 参考文献 | 第52-54页 |
| 第三章 颗粒材料的均匀化概念与方法 | 第54-79页 |
| ·颗粒材料中的典型尺度分级 | 第54-55页 |
| ·颗粒材料的应力与应变 | 第55-68页 |
| ·颗粒材料的应力度量 | 第56-59页 |
| ·颗粒材料的应变度量 | 第59-67页 |
| ·等价连续体应变 | 第60-63页 |
| ·最优拟合应变 | 第63-67页 |
| ·颗粒转动与偶应力 | 第67-68页 |
| ·解析形式多尺度本构关系 | 第68-74页 |
| ·颗粒材料的计算均匀化方法 | 第74-76页 |
| 参考文献 | 第76-79页 |
| 第四章 非均质Cosserat连续体平均场理论 | 第79-91页 |
| ·引言 | 第79页 |
| ·Cosserat连续体Hill定理和Hill-Mandel条件 | 第79-84页 |
| ·Cosserat连续体控制方程 | 第79-80页 |
| ·Cosserat连续体Hill定理 | 第80-84页 |
| ·Cosserat连续体Hill-Mandel条件与表征元边界条件 | 第84页 |
| ·表征元容许边界条件 | 第84-89页 |
| ·强形式边界条件 | 第84-85页 |
| ·弱形式边界条件 | 第85-89页 |
| ·小结 | 第89页 |
| 参考文献 | 第89-91页 |
| 第五章 颗粒材料离散颗粒集合-Cosserat连续体计算均匀化途径 | 第91-133页 |
| ·引言 | 第91-92页 |
| ·细观离散颗粒模型控制方程 | 第92-94页 |
| ·宏细观物理量衔接 | 第94-97页 |
| ·Cosserat-Cosserat连续体宏细观物理量衔接 | 第94页 |
| ·表征元边界积分的离散化 | 第94-96页 |
| ·率形式宏观应力和微曲率张量 | 第96-97页 |
| ·离散颗粒集合RVE边界条件 | 第97页 |
| ·RVE边界条件的施加 | 第97-102页 |
| ·离散颗粒集合切线刚度阵 | 第97-101页 |
| ·表征元边界条件的转换 | 第101-102页 |
| ·宏观应力的一致性切线模量张量 | 第102-105页 |
| ·宏观微曲率的一致性切线模量张量 | 第105-110页 |
| ·一致性切线模量矩阵 | 第110-111页 |
| ·宏观Cosserat连续体模型控制方程的空间离散 | 第111-112页 |
| ·数值算例 | 第112-129页 |
| ·颗粒材料宏观弹性行为模拟 | 第112-116页 |
| ·颗粒材料的非弹性行为模拟 | 第116-119页 |
| ·RVE尺寸效应 | 第119-126页 |
| ·边坡问题的多尺度模拟 | 第126-129页 |
| ·小结 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-133页 |
| 第六章 基于细观方向平均模型的宏观Cosserat连续体本构关系 | 第133-152页 |
| ·引言 | 第133-134页 |
| ·离散颗粒集合的等效连续体表征元 | 第134-135页 |
| ·均匀化方案和运动学局部化关系 | 第135-138页 |
| ·增量形式多尺度本构关系 | 第138-139页 |
| ·均质各向同性Cosserat连续体弹性常数的细观力学表达式 | 第139-143页 |
| ·Cosserat连续体模型的内尺度参数 | 第143-144页 |
| ·数值例题验证 | 第144-149页 |
| ·典型微结构参数对材料整体承载能力的影响 | 第145-146页 |
| ·典型微结构参数对剪切带的影响 | 第146-149页 |
| ·小结 | 第149页 |
| 参考文献 | 第149-152页 |
| 第七章 程序实现 | 第152-164页 |
| ·引言 | 第152页 |
| ·模块功能 | 第152-155页 |
| ·前处理模块 | 第152-153页 |
| ·非线性分析模块 | 第153-155页 |
| ·程序流程 | 第155-161页 |
| ·数据结构 | 第161-163页 |
| ·基本参数设置 | 第161页 |
| ·宏观有限元部分数据结构 | 第161-162页 |
| ·细观离散元部分数据结构 | 第162-163页 |
| 参考文献 | 第163-164页 |
| 第八章 总结与展望 | 第164-167页 |
| ·总结 | 第164-165页 |
| ·展望 | 第165-167页 |
| 论文创新点摘要 | 第167-168页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第168-169页 |
| 致谢 | 第169-170页 |
| 作者简介 | 第170-171页 |
