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

通过对典型的钙钛矿氧化物铁电(铁电、多铁性)薄膜(PZT、BST和BFO等)电滞回线在中高频和超高频段的动力学行为实验研究，揭示其畴翻转的动力学规律和标度行为。通过改变铁电薄膜内禀缺陷和微结构质量，深入研究与铁电畴翻转相关联的无序涨落效应和尺寸效应对于回线动力学的影响以及相关的铁电畴翻转历史关联行为。结合理论分析和模拟工作，对铁性体回线动力学的涨落效应提供一个较为扎实的物理图像。本项目的开展既能够 2100433B

在混凝土细观随机结构实验观测的基础上，深入研究混凝土细观结构的组成特点，建立合理的混凝土细观结构的描述方法；在此基础上，基于固体计算力学最新发展的细观模拟方法，精细模拟混凝土细观裂缝群的产生和发展过程，研究混凝土细观应力随机重分布规律；基于多尺度理论，选取合适的状态变量作为尺度间的桥梁，从细观数值模拟结果出发求解宏观损伤随机演化规律，并与多维连续损伤模型相结合，构成多尺度随机损伤模型的完整体系；采用所建立的多尺度随机损伤模型模拟混凝土结构的全过程非线性行为，有针对性地探索尺寸效应等传统结构非线性分析难以处理的问题，为结构非线性分析与设计提供理论工具与技术支持。