大多数多孔材料微结构模型分析图像显微镜
对大多数多孔材料，特别是对泡沫金属的微观力学研究都是以
离散的微结构模型为基础的。由于实际泡沫金属的高度几何复杂性
及不规则性，这种微观几何模型常被理想化。一种常用的模型是以
周期性“模型泡沫”为基础，该“模型泡沫”的热力特性可用适当
的孔单元来加以描述。另外一种模型，可把孔或孔单元隔离出来加
以研究，而不需要对整个空间体进行研究。第三种模型是几何微区
(“核”)模型，该微区镶嵌在一个较大的区域中，对该微区以外的
区域不必采用微观方法，而采用了非镶嵌区的特性(“镶嵌孔模型
”)。离散微观模拟方法通过所选几何参数的变化和控制，对力学
性能进行评估。这些模型方法在复合材料连续微观结构的模拟上已
得到了应用，可用来研究材料局部的变形力学特性，并获得均匀化
处理的宏观特性。
分析模型和数值模型
在多孔材料离散微观几何模型高度抽象化的条件下，可获得微
观力学机制的系统的数学表述，并得到合理的分析结果。
总之，分析性的描述仅适用于简单的微观几何体，较复杂的几
何体需采用数值模拟进行研究，基于这种目的，有限元(FE)已成为
最有效的方法。
以有限元为基础的蜂窝研究，可实现实际实验过程的模拟口…
。多数情况下，周期性边界条件和孔单元相结合，可研究任何有限
周期性孔结构的变形模式及变形及屈曲参数，其结果是大多数情况
下将无法采用对称的边界条件。当然，所有的模拟分析都应考虑孔
单元的复杂性及可接受的计算成本。
采用孔单元描述时，关键是要使模型在各个方向上都具有周期
性。例如，用孔单元模型预测多孔材料的非均匀致密化过程，往往
是周期性的，并在很大程度上受所选孔单元尺寸的影响。单个裂纹
尖端(与周期性裂纹方式相反)则不能用周期性微观几何体来描述，
自由表面受至少一个方向非周期性排列的层状几何体的限制。对于
这类问题，应采用镶嵌孔模型。
