大多數多孔材料微結構模型分析圖像顯微鏡
對大多數多孔材料，特別是對泡沫金屬的微觀力學研究都是以
離散的微結構模型為基礎的。由于實際泡沫金屬的高度幾何復雜性
及不規則性，這種微觀幾何模型常被理想化。一種常用的模型是以
周期性“模型泡沫”為基礎，該“模型泡沫”的熱力特性可用適當
的孔單元來加以描述。另外一種模型，可把孔或孔單元隔離出來加
以研究，而不需要對整個空間體進行研究。第三種模型是幾何微區
(“核”)模型，該微區鑲嵌在一個較大的區域中，對該微區以外的
區域不必采用微觀方法，而采用了非鑲嵌區的特性(“鑲嵌孔模型
”)。離散微觀模擬方法通過所選幾何參數的變化和控制，對力學
性能進行評估。這些模型方法在復合材料連續微觀結構的模擬上已
得到了應用，可用來研究材料局部的變形力學特性，并獲得均勻化
處理的宏觀特性。
分析模型和數值模型
在多孔材料離散微觀幾何模型高度抽象化的條件下，可獲得微
觀力學機制的系統的數學表述，并得到合理的分析結果。
總之，分析性的描述僅適用于簡單的微觀幾何體，較復雜的幾
何體需采用數值模擬進行研究，基于這種目的，有限元(FE)已成為
最有效的方法。
以有限元為基礎的蜂窩研究，可實現實際實驗過程的模擬口…
。多數情況下，周期性邊界條件和孔單元相結合，可研究任何有限
周期性孔結構的變形模式及變形及屈曲參數，其結果是大多數情況
下將無法采用對稱的邊界條件。當然，所有的模擬分析都應考慮孔
單元的復雜性及可接受的計算成本。
采用孔單元描述時，關鍵是要使模型在各個方向上都具有周期
性。例如，用孔單元模型預測多孔材料的非均勻致密化過程，往往
是周期性的，并在很大程度上受所選孔單元尺寸的影響。單個裂紋
尖端(與周期性裂紋方式相反)則不能用周期性微觀幾何體來描述，
自由表面受至少一個方向非周期性排列的層狀幾何體的限制。對于
這類問題，應采用鑲嵌孔模型。
