考虑化学反应的弹--粘塑性材料热--电--化--力耦合理论建模分析

目录

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第 1 章 绪论

1.1 多场耦合问题的特点和概述

1.2 粘弹性软材料的研究现状分析

1.2.1 软材料多场耦合的特殊性

1.2.2 软材料的研究进展与难点

1.3 弹-粘塑性金属材料的研究现状分析

1.3.1 燃料电池的研究进展与难点

1.3.2 锂电池的研究进展与难点

1.4 多场耦合问题研究方法概述

1.4.1 解析方法

1.4.2 数值方法

1.4.3 大数据法

1.5 本文主要研究内容

第 2 章 电化学活性材料连续介质耦合理论框架

2.1 运动学

2.2 守恒方程

2.2.1 动量守恒

2.2.2 质量守恒

2.2.3 能量守恒

2.3 熵不等式与能量耗散

2.4 本构关系

2.5 线性唯象演化关系

2.6 动力学关系

2.6.1 扩散动力学

2.6.2 反应动力学

2.7 定解条件

2.8 本章小结

第 3 章 扩散-反应-大变形的粘弹性材料建模与分析

3.1 吸收-准级反应动力学方程

3.2 粘弹性耦合模型及运动学

3.3 各向同性软材料自由能函数的构造

3.4 力化学耦合的本构方程

3.5 特征时间比

3.6 等温稳态问题模拟与分析

3.6.1 水凝胶自由膨胀/收缩的稳态响应

3.6.2 水凝胶受单轴拉伸荷载的稳态响应

3.7 等温瞬态问题模拟与分析

3.7.1 水凝胶自由膨胀/收缩的瞬态响应

3.7.2 水凝胶受力单轴膨胀/收缩的瞬态响应

3.8 本章小结

第 4 章 扩散-反应-变形的弹-粘塑性材料建模与分析

4.1 引言

4.2 固体氧化物燃料电池建模与分析

4.2.1 引入描述退化能量耗散的内变量

4.2.2 本构关系和自由能函数的构造

4.2.3 退化-平行反应动力学方程

4.2.4 无应力和恒定应力的模拟与分析

4.3 全固态锂电池建模与分析

4.3.1 嵌锂-可逆反应动力学方程

4.3.2 自由能函数的构造和本构方程

4.3.3 特征时间比

4.3.4 机械载荷下的模拟与分析

4.4 本章小结

结 论

参考文献

个人简历、攻读硕士期间发表的论文及其它成果

声明

致 谢