随着人类对自然科学认识的不断深入以及现代工业技术的不断进步，特别是凝胶等软物质的应用、锂电池、燃料电池等技术的发展，人们逐渐认识到力热与化学作用之间也存在着不可忽略的耦合作用。本成果完成人通过引入化学反应进度，基于非平衡态热力学建立了一套适用于描述可变形固体材料质量传递、热传导以及化学反应耦合问题的力-热-化连续介质理论框架，该理论适用范围宽广，针对包含化学反应的各演化过程有相应的耦合动力学控制方程。针对所建立力-热-化多场耦合模型初步发展了数值模拟仿真技术。相关研究成果已在水凝胶、自修复材料、固体氧化物燃料电池等领域得到了初步应用，相关研究成果已在J Mech Phys Solids等知名期刊发表论文20余篇。

图1一套可考虑化学反应路径的力-热-化连续介质理论示意图

图2 力-化耦合典型算例：底面刚性约束化学活性固体膜的瞬态反应-扩散-变形行为