01
柔性材料概述
定义、分类(聚合物、金属薄膜、碳基等)及在柔性电子、可穿戴设备中的应用背景。
背景分类
02
柔性材料的力学基础
应力与应变、弹性模量与泊松比、线弹性与非线性行为。
弹性本构
03
柔性材料的弯曲理论
小变形弯曲、中性面、弯曲刚度与曲率关系。
梁理论刚度
04
拉伸与压缩行为
应力-应变曲线、屈服与断裂、颈缩现象。
屈服断裂
05
疲劳与断裂
S-N曲线、Paris公式、裂纹扩展、断裂韧性。
疲劳裂纹
06
粘弹性行为
蠕变与应力松弛、Boltzmann叠加、时温等效。
蠕变松弛
07
大变形理论
超弹性模型 (Neo-Hookean, Mooney-Rivlin)、应变能密度。
超弹性大变形
08
界面力学
界面剥离、粘附能、界面裂纹、T-peel/180°剥离测试。
粘附剥离
09
循环加载与耐久性
循环应力-应变、Mullins效应、Payne效应。
Mullins耐久
10
温度效应
热膨胀、玻璃化转变、高低温力学性能变化。
热学Tg
11
湿度与环境效应
吸湿膨胀、水解降解、湿热老化机理。
湿热老化
12
本构模型
线弹性、粘弹性、弹塑性、超弹性本构方程及适用范围。
本构方程
13
有限元分析基础
网格划分、边界条件、材料参数、求解器选择。
FEA模拟
14
屈曲与失稳
欧拉屈曲、局部屈曲、后屈曲行为。
稳定性屈曲
15
动态力学性能
DMA、储能/损耗模量、阻尼特性。
DMA阻尼
16
摩擦与磨损
摩擦系数、粘着磨损、磨粒磨损、表面处理。
摩擦磨损
17
电-力耦合行为
压阻效应、压电效应、电致伸缩。
压阻压电
18
制备与加工力学
旋涂、印刷、转印过程中的力学问题。
工艺转印
19
表征技术
拉伸测试、DMA、纳米压痕、SEM原位力学。
表征原位
20
寿命预测方法
应力/应变寿命模型、能量法。
寿命预测
21
可靠性设计
冗余设计、应力释放结构、蛇形导线。
可靠性蛇形
22
自修复与智能响应
自修复机理、形状记忆、响应型材料。
自修复智能
23
生物相容性
细胞毒性、组织反应、植入式器件力学匹配。
生物植入
24
疲劳寿命提升策略
表面强化、界面优化、材料改性。
强化改性
25
失效分析
失效模式(断裂、分层、屈曲)、FTA。
失效FTA
26
加速老化试验
湿热循环、热冲击、紫外老化。
老化加速
27
标准化测试方法
ASTM D412、ISO 37、GB/T 528等解读。
标准测试
28
可穿戴设备应用案例
智能手表表带、柔性传感器、电子皮肤。
可穿戴电子皮肤
29
医疗健康应用案例
柔性电极、可植入器件、药物释放系统。
医疗植入
30
前沿与挑战
多尺度建模、机器学习辅助设计、绿色柔性材料。
前沿AI