细观力学是20世纪力学领域重要的科学研究成果之一，它是连续介质力学和材料科学相互结合衍生形成的新兴型学科。细观力学利用多尺度的连续介质力学理论和方法，研究材料细观结构与宏观性能之间的定量关系，预测材料的有效弹性模量、热膨胀系数和强度等宏观性能。复合材料的性能不但取决于其组分材料的性能和细观结构的几何形状、组分结合界面的性态等，还与生成过程中的压力、温度、加工历时和周围约束等因素相关，通过对细观结构观测和生成工艺参数的适当选择，可以使材料达到预期或的工作状态。值得庆幸的是，近二十年来，我国的科技工作者们应用细观力学的理论和方法，成功地研究了多种合成材料(航天复合材料、纤维增强复合材料、陶瓷、岩石和混凝土等)的增强、断裂损伤和破坏问题，给出一些颇具特色和有价值的研究成果。

随着细观力学理论的成熟，世界上很多大学都开设了这类课程。在过去的十五年里，他们在各自的学校中讲授细观力学课程。但是，我们却一直没能为这门课程选到一部合适的教科书。现有的书籍大部分针对专家和研究人员的研究专题，这些著作并不适合直接作为教科书。因为细观力学理论还处于发展阶段，不同的研究者使用不同的方法得到研究结果。为了让学生能够理解不同概念和方法之间的内在联系，需要用一种统一的方法(包括符号的使用)介绍细观力学理论，使教师和学生可以掌握细观力学的本质。本书重点叙述细观力学的基本概念，而不是对现有著作和研究成果的收集和编撰。对于那些渴望更深入学习的人来说，应该参阅本书中没有涉及的专题。

本书不是细观力学研究成果的收集，也不是相关出版物的研究参考书，而是提供给高年级本科生和研究生的教材。它为教师提供教学工具，也为初学者学习细观力学的基本思想、概念、原理和方法提供帮助。为此，本书首先介绍一个统一的数学框架，在此基础上，用通俗的方法介绍这些理论。除了作者自己的研究成果外，在统一的数学框架的基础上，还可以衍生出很多有用的结果。该方法可以使学生跟上细观力学的发展，也可以帮助学生理解和领会细观力学的广泛应用。

江苏省力学学会原理事长赵光恒教授主审本书，他的宝贵而富于建设性的修改意见，使得本书结构更为合理，内容更为严谨，在此表示衷心的感谢。特别感谢法国里尔科技大学邵建富(JFShao)教授对此领域知识的尽心传授与指教。

在安排本书内容时，著者从黄克智、黄永刚教授的《固体本构关系》著作中得到了很大教益；在编写中，引用了Mura教授的Micromechanics of Defects in Solids，Jianmin Qu教授等的Fundamentals of Micromechanics of Solids和Luc Dormieux教授等的Microporomechanics著作中的部分结果，特此对他们表示感谢。此外，本书得到国家自然科学基金(项目编号：50808066)的资助,也一并表示感谢。

由于作者水平有限，书中难免有不足之处，恭请各位专家和读者批评指正。

张 研 细观力学是20世纪力学领域重要的科学研究成果之一，它是连续介质力学和材料科学相互结合衍生形成的新兴型学科。细观力学利用多尺度的连续介质力学理论和方法，研究材料细观结构与宏观性能之间的定量关系，预测材料的有效弹性模量、热膨胀系数和强度等宏观性能。复合材料的性能不但取决于其组分材料的性能和细观结构的几何形状、组分结合界面的性态等，还与生成过程中的压力、温度、加工历时和周围约束等因素相关，通过对细观结构观测和生成工艺参数的适当选择，可以使材料达到预期或的工作状态。值得庆幸的是，近二十年来，我国的科技工作者们应用细观力学的理论和方法，成功地研究了多种合成材料(航天复合材料、纤维增强复合材料、陶瓷、岩石和混凝土等)的增强、断裂损伤和破坏问题，给出一些颇具特色和有价值的研究成果。

随着细观力学理论的成熟，世界上很多大学都开设了这类课程。在过去的十五年里，他们在各自的学校中讲授细观力学课程。但是，我们却一直没能为这门课程选到一部合适的教科书。现有的书籍大部分针对专家和研究人员的研究专题，这些著作并不适合直接作为教科书。因为细观力学理论还处于发展阶段，不同的研究者使用不同的方法得到研究结果。为了让学生能够理解不同概念和方法之间的内在联系，需要用一种统一的方法(包括符号的使用)介绍细观力学理论，使教师和学生可以掌握细观力学的本质。本书重点叙述细观力学的基本概念，而不是对现有著作和研究成果的收集和编撰。对于那些渴望更深入学习的人来说，应该参阅本书中没有涉及的专题。

本书不是细观力学研究成果的收集，也不是相关出版物的研究参考书，而是提供给高年级本科生和研究生的教材。它为教师提供教学工具，也为初学者学习细观力学的基本思想、概念、原理和方法提供帮助。为此，本书首先介绍一个统一的数学框架，在此基础上，用通俗的方法介绍这些理论。除了作者自己的研究成果外，在统一的数学框架的基础上，还可以衍生出很多有用的结果。该方法可以使学生跟上细观力学的发展，也可以帮助学生理解和领会细观力学的广泛应用。

江苏省力学学会原理事长赵光恒教授主审本书，他的宝贵而富于建设性的修改意见，使得本书结构更为合理，内容更为严谨，在此表示衷心的感谢。特别感谢法国里尔科技大学邵建富(JFShao)教授对此领域知识的尽心传授与指教。

在安排本书内容时，著者从黄克智、黄永刚教授的《固体本构关系》著作中得到了很大教益；在编写中，引用了Mura教授的Micromechanics of Defects in Solids，Jianmin Qu教授等的Fundamentals of Micromechanics of Solids和Luc Dormieux教授等的Microporomechanics著作中的部分结果，特此对他们表示感谢。此外，本书得到国家自然科学基金(项目编号：50808066)的资助,也一并表示感谢。

由于作者水平有限，书中难免有不足之处，恭请各位专家和读者批评指正。

张 研

2013年7月28日

于南京河海大学