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费迪南多·奥里奇奥;头皮，朱利亚;Wriggers，彼得

纤维增强材料：用于处理不可拉伸约束的有限元。 （英语） Zbl 1398.74298号

计算。机械。 60，第6号，905-922（2017）.
摘要：本文提出了一个分析纤维增强各向异性材料问题的数值框架。具体来说，考虑了由一系列不可拉伸纤维增强的各向同性线弹性固体。纤维方向不可拉伸的运动约束方程导致本构方程中存在未确定的纤维应力。为了避免由于约束的存在而导致数值解中出现锁定现象，提出了基于拉格朗日乘子、摄动拉格朗基和罚函数的混合有限元方法。求解了平面应变条件下的几个边值问题，并在可能的情况下将数值结果与解析解进行了比较。所进行的模拟可以评估所提议的有限元的性能，并讨论有关位移和纤维应力有效近似的开发公式的几个特征场、网格收敛和对惩罚参数的敏感性。

引用于5文件

MSC公司：

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74E30型 复合材料和混合物特性
74E10型 固体力学中的各向异性
74B20型 非线性弹性
74B99型 弹性材料

关键词：

纤维增强材料;不可伸长纤维;各向异性材料;有限元分析;混合有限元法

软件：

FEAPpv公司;AceFEM公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{F.Auricchio}等人，计算。机械。60，第6号，905--922（2017；Zbl 1398.74298）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Spencer AJM（1972）《纤维增强材料的变形》。牛津大学出版社，伦敦·Zbl 0238.73001号
[2] Boutin C，Soubestre J（2011）《线性纤维增强材料的广义内弯曲连续体》。Int J固体结构48（3-4）：517-534·Zbl 1236.74055号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2010.10.017
[3] Pipkin AC（1979）《纤维增强材料的应力分析》。高级应用机械19:1-51·Zbl 0475.73060号 ·doi:10.1016/S0065-2156（08）70308-9
[4] Hyer MW（2009）《纤维增强复合材料的应力分析》。DEStech出版物。宾夕法尼亚州
[5] Wendt FW、Liebowitz H、Perrone N（eds）（1970）复合材料力学。牛津佩加蒙出版社
[6] Aboudi J，Weitsman Y（1972），稀疏增强复合材料中斜纤维的冲击反射。应用数学物理杂志23:828-844
[7] Pipkin A（1977）《有限弹性》，用不可拉伸绳索加固材料的有限变形一章。ASME AMD美国机械工程师学会27，（第91-102页）。纽约·Zbl 1194.74042号
[8] England AH（1972）理想纤维增强材料平面应变变形的应力边界值问题。J Inst Math应用9:310-322·Zbl 0236.73013号 ·doi:10.1093/imamat/9.310
[9] Hayes M，Horgan CO（1975）关于不可拉伸弹性材料的混合边值问题。应用数学物理杂志26:261-272·Zbl 0314.73012号 ·doi:10.1007/BF01590539
[10] England AH、Ferrier JE、Thomas JN（1973）纤维增强材料的平面应变和广义平面应力问题。机械物理固体杂志21:279-301·Zbl 0265.73011号 ·doi:10.1016/0022-5096（73）90001-X
[11] Morland LW（1973）不可拉伸横向各向同性弹性复合材料的平面理论。国际J固体结构9:1501-1518·Zbl 0273.73011号 ·doi:10.1016/0020-7683（73）90056-5
[12] Pipkin AC，Rogers TG（1971）不可压缩纤维增强材料的平面变形。应用力学杂志38:634-640·Zbl 0234.73004号 ·数字对象标识代码：10.1115/1.3408866
[13] Bradaigh CMó，Pipes RB（1992）高度各向异性不可压缩弹性固体的有限元公式。国际J数字方法工程33:1573-1596·Zbl 0775.73239号 ·doi:10.1002/nme.1620330803
[14] Adkins JE，Rivlin RS（1955）。各向同性材料的大弹性变形X。不可拉伸绳索加固。Philos Trans R Soc Lond菲洛斯Trans R索克龙248（944）：201-223·Zbl 0066.18802号 ·doi:10.1098/rsta.1955.0014
[15] Pucci E，Saccomandi G（1996）完全不可拉伸各向同性弹性材料的一些通用解。Q J机械应用数学49（1）：147·Zbl 0841.73016号 ·doi:10.1093/qjmam/49.1.147
[16] Hu MZ，Kolsky H，Pipkin AC（1985）纤维增强梁的弯曲理论。J作曲家19:235-249·doi:10.1177/002199838501900303
[17] Rogers T，Pipkin A（1971）纤维加固梁或板的小挠度。应用力学杂志38:1047-1048·doi:10.1115/1.3408911
[18] Zienkiewicz OC、Taylor RL、Zhu JZ（2013）《有限元方法：基础和基本原理》，第7版。巴特沃斯·海尼曼，牛津·Zbl 1307.74005号
[19] Wriggers P（2008）非线性有限元方法。柏林施普林格·Zbl 1153.74001号
[20] Simacek P，Kaliakin VN（1996）《横向加载不可拉伸板行为的注释》。国际J固体结构33（6）：795-810·Zbl 0900.73313号 ·doi:10.1016/0020-7683（95）00075-L
[21] Zdunk A，Rachowicz W，Eriksson T（2014）几乎不可压缩和几乎不可拉伸有限超弹性的新型计算公式。计算方法应用机械工程281:220-249·Zbl 1423.74634号 ·doi:10.1016/j.cma.2014.08.008
[22] Wriggers P，Schröder J，Auricchio F（2016）具有不可拉伸纤维的大应变各向异性材料的有限元公式。高级模型模拟工程科学3（1）：25·doi:10.1186/s40323-016-0079-3
[23] Helfenstein J，Jabareen M，Mazza E，Govindjee S（2010）关于纤维增强超弹性材料模型中的非物理响应。国际J固体结构47:2056-2061·Zbl 1194.74042号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2010.04.005
[24] Srinivasan R，Perucchio R（1994）通过混合模型对各向异性非线性不可压缩弹性固体进行有限元分析。国际数学方法工程37（18）：3075-3092·Zbl 0812.73061号 ·doi:10.1002/nme.1620371805
[25] Kaliske M（2000）纤维增强材料在小应变和有限应变下的弹性和粘弹性公式。计算方法应用机械工程185（2-4）：225-243·Zbl 0994.74016号 ·doi:10.1016/S0045-7825（99）00261-3
[26] Korelc J，Wriggers P（2016）有限元方法自动化。柏林施普林格·兹比尔1367.74001 ·doi:10.1007/978-3-319-39005-5
[27] Cook RD（1974）改进的二维有限元。ASCE结构部J ST9:1851-1863·Zbl 0273.73011号
[28] Djoko JK，Lamichane BP，Reddy BD，Wohlmuth BI（2006）Hu-Washizu和相关公式之间等价的条件，以及不可压缩极限的计算行为。计算方法应用机械工程195:4161-4178·Zbl 1123.74020号 ·doi:10.1016/j.cma.2005.07.018
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