超快过程溶剂效应的连续介质模型

严格推导极化场和源电荷之间的相互作用能，为澄清几十年来将这种相互作用能等同于两独立电场之间相互作用能的不正确假说提供有力精确论据。采用一般性证明和特例计算的方式，严格给出极化场的零自能结论。基于麦克斯韦方程，对目前的非平衡溶剂化理论进行重新论证，明晰几十年来非平衡态溶剂化理论存在的基本物理问题，建立非平衡溶剂化自由能的正确表达式；建立普适的非平衡溶剂效应计算的电势-电荷密度表达式；建立正确的电子转移溶剂重组能双球模型并用于长程电子转移理论研究；基于单球孔穴近似建立单极子模型、点偶极模型和多极展开模型，用于光电离溶剂效应及液相光谱溶剂化校正；建立正确的任意形状孔穴溶剂重组能和光谱移动的理论方法，编制基于自洽反应场技巧的快过程溶剂化COSMO等方法的数值解计算程序，实现与HONDO量子化学从头算程序的接口，为电子转移理论和实验研究提供重要的数值解验证和支持。 2100433B

混合效应模型（mixed effect model），简称“模型Ⅲ”。实验设计模型之一。其中部分因素的效应是随机的，部分因素的效应是固定的（根据实验的实际情况确定）。在平方和的分解方面，其计算与固定效应模型（模型Ⅰ）和随机效应模型（模型Ⅱ）完全一样，但在 F 检验时构造检验统计量所用的方法不同。

超弹性模型研究背景

电场活化聚合物(Dielectric Elastomer)是一类膜状绝缘材料(如软硅树脂、聚丙烯酸橡胶等)，在直流电场作用下会产生大幅度的形变(面积增大，厚度减小)，这种现象被称为麦克斯韦尔应力。由于此类材料变形幅度大(例如软硅树脂的应变可以达到20%～30%，而聚丙烯酸橡胶甚至可以提供更大的应变和能量输出，其线性应变达380%之多)、反应速度快(微秒级)，使得它们具备了作为制作电致动器(Actuators)或者反过来制作传感器(Sensors)的基础材料的可能性，又由于此类材料具有柔软性，因而甚至被视为将来制造人造肌肉的理想材料。

超弹性模型超弹性拟合曲线确定模型参数

已经发展起来的橡胶类材料的数学模型有多种(见表1) ，利用ANSYS提供的线性和非线性回归算法，直接输入超弹性材料的试验数据可以获得其材料参数值和拟合曲线，通过比较试验数据与拟合曲线之间的逼近程度选取最合适的超弹性模型。

超弹性拟合曲线是一个通过输入试验数据用来计算模型材料的力学模型常数的工具，可以通过命令流的方式来实现曲线拟合。输入试验数据，从超弹性模型提供的九个模型中选择一个或数个模型，计算出模型参数，绘制出拟合结果，把这个拟合结果和实验数据进行比较，选出合适描述材料的超弹性模型。

表2 为单轴拉伸是的实验数据和计算结果。其中力和变形量一栏是实验测量数据，面积为变形后的面积，应变为变形量比原长，应力为力比变形后的面积，变形率为1加应变，把这些数据代入上面推导出的表达式计算出工程应力，与试验中实测的工程应力值相比较，最终得到两者的相对误差不超过13.4%，从而验证了推导出的电场活化聚合物工程应力表达式的正确性和可实用性，计算结果见表2(实际数据比较多，这里只取了其中的一部分)。

超弹性模型研究结论

研究利用连续介质力学理论，采用Mooney－Rivlin模型和Ogden模型推导出了电场活化聚合物(DE)的力学性能公式。根据实验测出的应力T和相应的主变形率 λ 等，可以通过数据拟合获得两种模型公式中的材料常数，从而得到能正确描述电场活化聚合物力学性能的数学模型，用于后续研究和电场活化聚合物致动器、传感器元件的设计。

应用理论分析、数值计算和实验的方法研究了非均匀介质的涨落效应和非局部效应。建立了综合反映涨落效应和非局部效应以及它们耦合作用的细观力学模型-对偶团簇模型及其扩展形式；并揭示了非线性演化系统（群体位错）涨落诱导无序-有序转变的动力学机制；研究了涨落效应和非局部效应对非均匀介质系统有效性能和应力强度因子表征的影响，建立了基于细观力学的二阶应变梯度本构关系。本项目的研究成果对于非经典及统计连续介质力学和细观力学的发展具有一定的理论意义，对于许多工程非均匀介质如：复合材料、混凝土、岩体和多孔介质中的断裂、变形局部化和应力集中问题等具有实际应用价值。 2100433B