含液多孔材料广泛存在于自然界和工程领域，其整体热-力学行为受到固体骨架、孔隙液体和孔隙结构的综合影响。当孔隙足够小(如微/纳米级孔隙)时，表面效应起着重要作用。考虑到表面效应和液体可压缩性，我们建立了一个理论模型来预测含液多孔材料的等效热-力学性能。考虑随机分布在弹性固体基体中的理想球形可压缩液体夹杂，分别考虑了两种情况：在第一种情况中，液体夹杂之间互相孤立，其中的液体不能自由流动。采用广义自洽法得到了两相材料的等效热膨胀系数和等效体积模量；在第二种情况下，液体夹杂通过微通道连接。我们采用自上向下的方法(混合理论)建立具有表面效应的含液多孔材料的一般热-力学本构关系，然后采用自下向上的方法(微观力学)确定这些本构关系中的耦合系数(等效热-力学参数)。结果表明:固-液界面存在的表面应力增加了等效热膨胀系数，降低了等效体积模量，特别是当液体可压缩性较大时。然而，温度升高引起的表面应力降低使这种效应减弱。本研究不仅揭示了微孔隙含液多孔材料的热-力耦合机理，而且为准确预测其在复杂载荷环境下的热-力响应提供了理论依据。
近日，该成果以“Effective thermo-mechanical properties of compliant solids with small compressible liquid inclusions”为题发表在Acta Mechanica Sinica期刊上。文章的第一作者为卢天健教授博士生孙学超，卢天健教授为通讯作者，共同通讯作者为南京航空航天大学刘少宝副研究员，其他共同作者有南京航空航天大学博士生提飞、苏州大学机电工程学院讲师陈峰。
