基于偶应力理论的结构有限元方法及其应用的深度剖析与实践探索

一、引言

1.1研究背景与意义

在材料科学与工程领域，连续介质力学曾极大地推动了先进新材料的发展，为宏观尺度下的结构力学性能分析提供了坚实的理论基础。传统连续介质理论假设材料是连续、均匀且各向同性的，在描述宏观尺度的力学行为时取得了巨大的成功，广泛应用于桥梁、建筑、机械等大型工程结构的设计与分析。然而，随着科技的迅猛发展，微纳米机电系统（MEMS）等微纳尺度技术不断涌现，MEMS系统的整体尺寸通常小于10μm。为了深入探究细观尺寸下材料的性质，科研人员设计了一系列实验来测量小尺度材料的性能，这些实验结果表明：当非均匀塑性变形的