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白树林博士长期从事复合材料力学行为的研究，在纤维增强复合材料和粒子填充复合材料的断裂、损伤和界面的表征等方面取得了优秀的科研成果，特别是在实验研究方面具有丰富的经验、很强的科研能力和创新精神。他的研究成果多次被他人发表的论文所引用。白树林同志善于与他人合作，与国内外有关专家、学者有紧密的合作关系，多次参与富有成果的国际合作研究和担任国际会议分会主席和主席等。
白树林教授是我校的中青年学术骨干，是教育部新世纪优秀人才计划获得者。
其主要学术成果有：
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的微波固化工艺与力学性能
在世界上较早开展树脂基复合材料的微波固化工艺与力学性能的研究。微波固化工艺与传统热固化工艺相比，具有速度快和环境污染小的优势。但是微波固化是否会带来复合材料力学性能的改善或者劣化？这是本项研究的目的。通过实验研究发现：微波处理工艺不当会导致空洞含量的微量提高，宏观力学性能没有明显的变化。但是，通过在位实验研究发现，微波固化材料的界面性能如界面粘结能和拉伸强度有所提高。产生这一结果是由于微波加热的温度梯度与传统加热方法正好相反所致。这一研究结果首次针对微波处理复合材料界面的变化给出了实验证据。被他人引用13篇次。
韧性材料中微孔洞演化的实验研究
利用激光在铜箔试样上打两个微米尺寸的小孔，两孔之间间距给定，两孔连线与拉伸方向成一定的角度。然后采用光刻技术在试样表面制成正交栅线，在扫描电镜下完成拉伸实验。利用付立叶变换求出孔洞附近的应变场。研究发现，孔洞汇合与拉伸角度密切相关，孔洞的形状、尺寸和取向随外载和初始拉伸角而变化。这一现象对于认识韧性材料中微孔洞的演化具有重要的意义。被他人引用1篇次。
剑麻纤维增强环氧树脂复合材料的破坏机理
制备单向剑麻纤维增强环氧树脂模型复合材料，通过在位拉伸和弯曲实验，揭示了剑麻纤维自身多管结构的变形机理，即细胞管的拔出、撕裂、扭曲等现象，以及复合材料中纤维/基体界面和细胞管/细胞管界面开裂的机制。这些结果尚未见他人报道。被他人引用9篇次。
刚性粒子填充高密度聚乙烯的力学行为
采用扫描电镜下在位拉伸实验技术，测出界面开裂的临界外加载荷，然后借助有限元分析得出粒子周围应力场，从而推算出界面上临界应力的大小，即为界面的拉伸强度。实验获得三种界面的拉伸强度分别为：
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三种界面 |
机械 |
物理 |
化学 |
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si(MPa) |
6.6 |
8.6 |
17.2 |
进一步测出界面开裂粒子百分数与外载的对应关系。以上的结果建立了微观力学行为与宏观外载之间的关系，丰富了对界面行为和作用的认识。
研究发现，复合材料的弹性模量和拉伸强度都随粒子体积分数、拉伸速率和界面粘结强度的提高而提高，但是冲击韧性下降。粒子尺寸过大和界面粘结过强都引起韧性的下降。
提出了界面粘结临界应力与颗粒直径成1/2次方的反比关系，从而可以方便地把粒子尺度效应引入材料的宏观力学理论研究中，祢补了细观力学无法引入粒子尺度效应的缺陷。首次从理论上提出了界面损伤形成的孔洞的增长规律，揭示了空洞增长不仅与远场应变历史有关，而且与空洞形核时间有关，并给出了一般表达式。利用Laplace变换和Hancle环变换方法建立了界面应力波动分析模型。并通过数值方法模拟了在动态载荷作用下，界面应力波动规律，指出在动态应力情形下，界面脱粘应服从能量准则，为确定有效的微损伤成核的理论准则打下了基础。被他人引用16篇次。
尼龙/聚丙烯/弹性体三相共混合金的力学行为
研究了三相高分子合金体系的损伤、增韧、体积膨胀和能量耗散机理，实验结果表明由于界面裂纹引起的体积变化不能带来材料韧性的显著提高，而基体的剪切变形才是能量耗散的主要因素。这一结果从体积变形角度证实了以往的结论，比定性的分析更有说服力。
随弹性体含量的递增，分散相尼龙粒子尺寸有所下降，并由球形变成椭球形，同时基体聚丙烯结晶度略有提高，说明弹性体改变了材料的结晶行为。这一结果具有新意。
粒子/基体界面开裂和弹性体的孔洞化是损伤的主要机制，微观观测证明了随弹性体含量的递增，弹性体分散相和弹性体界面层的孔洞化逐渐取代了粒子/基体的界面开裂，从而导致损伤机制的改变。而韧性弹性体和相对来说强度更高的尼龙的同时添加，在没有明显降低聚丙烯的模量和强度的情况下，引起冲击韧性提高近三倍。这一结果意味着所设计的材料体系具有重要的工程意义。被他人引用5篇次。
刚在快速加热过程中的屈服行为
发动机转子在服役过程中会同时受到栽荷和温度的瞬时作用，引起使用性能的降低，甚至导致事故的发生。因此研究钢材在快速加热和预应力作用下的屈服性能意义重大。本项研究首先设计了一套快速加热装置，通过快速施加大电流给试样，使其瞬时加热并熔化，加热速度可以高达1200°C/s。在此期间，用高温引伸计测定应变。研究发现，屈服温度随加热速率的提高而提高，随预应力的提高而降低。产生这一结果的内在原因是晶粒的再结晶细化和伸长变形所致。通过Johnson-Mehl方程的延伸，获得加热速率与再结晶温度的关系。被他人引用1篇次。 |
