【摘 要】
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近二十年来，大量实验表明，当非均匀塑性变形的特征长度在微米量级时，金属材料呈现出很强的尺度效应。经典理论由于其本构关系中不包含内禀尺度，因而不能解释这种尺度效应；而对量子
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近二十年来，大量实验表明，当非均匀塑性变形的特征长度在微米量级时，金属材料呈现出很强的尺度效应。经典理论由于其本构关系中不包含内禀尺度，因而不能解释这种尺度效应；而对量子力学和原子模拟的方法来说，微米尺度的结构还是太大。所以需要在经典理沦与量子理论之间寻求一种新的连续介质力学理论，例如，应变梯度理论，来描述金属材料在微尺度下的力学行为。本文提出了能量非局部模型。基于能量非局部模型，导出了新的应变梯度理论，并用新的应变梯度理论分析了细铜丝扭转试验、薄膜弯曲试验以及微压痕试验。主要工作如下：
⑴提出了能量非局部模型。在此模型中，假定物体的应变能密度为一非局部量，是体元各点局部应变能密度的体平均值；体元各点局部应变能密度由偶应力理论描述。
⑵依据能量非局部模型，建立了新的本构关系，导出了一新的应变梯度理论和相应的平衡方程以及边界条件。
⑶应用新的应变梯度理论解释了细铜丝扭转以及薄膜弯曲实验。
⑷在新的应变梯度理论基础上，编制了有限元程序分析了多晶铜以及薄膜基底微压痕试验。理论预测的结果与试验结果相符。
⑸基于能量非局部模型，导出了二阶应变梯度理论，并对不同厚度薄悬臂梁弯曲进行了理论分析。
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