题目：基于细观组构特性的孔隙夹杂材料本构特性研究

有效弹性模量是联系夹杂材料细观结构和宏观性能的重要参数，也是材料应力应变变化规律的重要参数，影响着孔隙夹杂材料的受力和孔隙变形开展，需要更加深入的研究。本文先对计算夹杂材料有效模量的细观理论以及国内外学者建立的预测混凝土有效模量的理论模型作了简单介绍。然后对影响孔隙型夹杂材料有效弹性模量的微结构特征的作了细化，在夹杂按照周期性中心对称分布且不考虑夹杂相互影响的前提下，从夹杂的形状、体分比，夹杂的几何尺寸和夹杂数量等方面建立有限元模型，利用控制变量法研究各因素对夹杂材料有效弹性模量的影响。

内容包括：（1）对比分析椭圆孔隙、矩形孔隙和三角孔隙夹杂正反排列形式的计算结果，确定夹杂在基体中的排列方式。（2）对于不同夹杂数量的椭圆孔隙夹杂，建立涉及夹杂体分比和椭圆长短比两个因素的模型，分析体分比的有效范围和椭圆长短比的研究区间，拟合出与夹杂体分比和椭圆长短比有关的夹杂材料有效弹性模量公式并作误差分析。对于夹杂数量为16的矩形孔隙夹杂，建立涉及夹杂体分比和矩形长宽比两个因素的模型，分析体分比的有效范围和矩形长宽比的研究区间，拟合出与夹杂体分比和矩形长宽比有关的夹杂材料有效弹性模量公式并作误差分析。（3）建立涉及三角形体型系数的有限元模型，对比分析正反排列形式的计算结果，确定夹杂在基体中的排列方式，并分析三角形体型系数对夹杂材料有效弹性模量的影响。

取得以下结论：（1）从理论上建立了与夹杂形状（椭圆或矩形）、体分比、椭圆长短比或矩形长宽比、夹杂数量有关的拟合公式，给出了误差分析和公式适用范围，可以应用拟合公式对夹杂数量组合模型的有效弹性模量进行估测。（2）确定了椭圆长短比和矩形长宽比取值区间[0.4，1]。（3）三角形孔隙为等边三角形时夹杂材料有效弹性模量最大。

本文研究工作可为夹杂材料细观构成与宏观本构特性研究提供参考。