Jeon,哈明;Yu,Jaesang先生;李洪洙;金·G·M。;金在佑;郑永才;杨,Cheol-Min;杨伯杰。 结合分析公式和遗传算法分析连续纤维增韧复合材料的非线性损伤响应。 (英语) Zbl 1386.74042号 计算。机械。 60,第3号,393-408(2017). 摘要:在现有先进材料中,连续纤维增强复合材料是未来最具商业化潜力的重要材料。尽管它们具有广泛的用途和价值,但由于成分的复杂性及其未揭示的失效机制,其理论机制尚未完全建立。本研究结合分析微观力学和演化计算,提出了一种有效的纤维复合材料三维损伤建模方法。界面特征、脱粘损伤和微裂纹被认为是影响复合材料韧性和破坏行为的最重要因素,并根据基于细观力学的整体体积平均法明确推导了考虑这些因素的本构方程。通过考虑人为误差的改进进化计算,找到了分析模型中各种模型参数的最优集。有效性通过将一系列数值模拟与现有研究的实验数据进行比较,验证了所提出的公式。 MSC公司: 74E30型 复合材料和混合物特性 74A45型 断裂和损伤理论 关键词:纤维增强聚合物复合材料;微观力学;遗传算法;损伤建模;故障机制 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{H.Jeon}等人,计算。机械。60,第3号,393--408(2017;Zbl 1386.74042) 全文: 内政部 参考文献: [1] Gibson RF(2010)多功能复合材料和结构力学的最新研究综述。组成结构92:2793-2810·doi:10.1016/j.compstruct.2010.05.003 [2] Liew K,Lei Z,Zhang L(2015)功能梯度碳纳米管增强复合材料的力学分析:综述。组成结构120:90-97·doi:10.1016/j.compstruct.2014.09.041 [3] Lu K(2010)《金属的未来》。科学328:319-320·doi:10.1126/科学.1185866 [4] Fernaboli P,Miller M(2009)模拟雷击下碳/环氧复合试件的损伤耐受性和公差。撰写A部分应用科学手册40:954-967·doi:10.1016/j.com位置.2009.04.025 [5] Yang B,Ha S,Pyo S,Lee H(2014)含空隙的随机填充FRP复合材料的机械特性和增强效果。写作B部分工程62:159-166·doi:10.1016/j.composites.2014.02.015 [6] Ju J,Chen TM(1994)含有随机分散椭球体不均匀性的弹性复合材料的微观力学和有效模量。机械学报103:103-121·Zbl 0811.73045号 ·doi:10.1007/BF01180221 [7] Ju J,Zhang X(1998)随机排列圆形纤维复合材料的微观力学和有效横向弹性模量。国际J固体结构35:941-960·Zbl 0931.74061号 ·doi:10.1016/S0020-7683(97)00090-5 [8] Qu J(1993)轻微减弱的界面对复合材料整体弹性性能的影响。机械师14:269-281·doi:10.1016/0167-6636(93)90082-3 [9] Pyo S,Lee H(2010)考虑横向载荷下渐进不完美界面的金属基复合材料的弹塑性损伤模型。国际石膏杂志26:25-41·Zbl 1370.74126号 ·doi:10.1016/j.ijplas.2009.04.004 [10] Kim B,Lee H(2010)考虑累积损伤的颗粒复合材料弹性损伤建模。国际J伤害机械师20:131-158·doi:10.1177/1056789509346688 [11] Lee H(2001)非连续增强纤维复合材料冲击损伤演化研究的计算方法。计算力学27:504-512·Zbl 1162.74420号 ·doi:10.1007/s004660100262 [12] Lee H,Simunovic S(2000)对准和随机取向的不连续纤维聚合物基复合材料的渐进损伤建模。成分B部分工程31:77-86·doi:10.1016/S1359-8368(99)00070-0 [13] Lee H,Pyo S(2009)具有微裂纹和不完美界面的纤维增强脆性复合材料的三维损伤模型。工程机械杂志135:1108-1118·doi:10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000039 [14] Yang B,Shin H,Lee H,Kim H(2013)用于具有界面效应的纳米复合材料多尺度本构建模的组合分子动力学/微观力学/有限元方法。应用物理快报103:241903·doi:10.1063/1.4819383 [15] Karihaloo B,Fu D(1989)受拉素混凝土基于损伤的本构关系。Eur J Mech A固体8:373-384·Zbl 0688.73004号 [16] Pyo S,Lee H(2009)基于微观力学的叠层复合材料结构弹性损伤分析。国际J固体结构46:3138-3149·Zbl 1167.74578号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2009.04.004 [17] Yang B,Shin H,Kim H,Lee H(2014)纳米颗粒复合材料的应变率和粘着能量相关粘塑性损伤建模:分子动力学和微观力学模拟。应用物理快报104:101901·数字对象标识代码:10.1063/1.4868034 [18] Huang Z(2001)横向各向同性纤维复合材料极限强度的微观力学预测。国际J固体结构38:4147-4172·Zbl 1008.74025号 ·doi:10.1016/S0020-7683(00)00268-7 [19] Ju J,Yanase K(2011)具有近场纤维相互作用的连续纤维增强复合材料的微机械有效弹性模量。机械学报216:87-103·Zbl 1398.74266号 ·doi:10.1007/s00707-010-0356-z [20] Barai P,Weng GJ(2011)《碳纳米管增强复合材料的塑性理论》。国际石膏杂志27:539-559·Zbl 1426.74086号 ·doi:10.1016/j.ijplas.2010.08.006 [21] Taya M,Mura T(1981),关于单向施加应力下含有纤维端裂纹的定向短纤维增强复合材料的刚度和强度。应用机械杂志48:361-367·Zbl 0472.73115号 ·数字对象标识代码:10.1115/1.3157623 [22] Herakovich CT(1998)纤维复合材料力学。纽约威利 [23] Liang Z,Lee H,Suaris W(2006)单向层压复合材料基于微观力学的本构建模。国际J固体结构43:5674-5689·Zbl 1120.74725号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2005.08.020 [24] Weibull W(1951)广泛分布的统计函数。应用力学杂志18:293-297·Zbl 0042.37903号 [25] Yang B,Kim B,Lee H(2012)纤维增强聚合物复合材料粘弹性应变率相关行为的预测。组成结构94:1420-1429·doi:10.1016/j.compstruct.2011.11.016 [26] Mishnaevsky L Jr(2012)《风能应用复合材料:微观力学建模和未来方向》。计算力学50:195-207·Zbl 1266.74040号 ·文件编号:10.1007/s00466-012-0727-5 [27] Fraser AS(1960)通过自动数字计算机模拟遗传系统。澳大利亚生物科学杂志13:150-162·doi:10.1071/BI9600150 [28] Eberhart RC,Shi Y(2011)计算智能:概念到实现。阿姆斯特丹爱思唯尔·Zbl 1138.68482号 [29] Tabassum M,Mathew K(2014)针对优化解决方案的遗传算法分析。Int J Dig Inf有线通信(IJDIWC)4:124-142 [30] Weeks C,Sun C(1998)《纤维增强复合材料非线性速率依赖行为建模》。作曲科技58:603-611·doi:10.1016/S0266-3538(97)00183-8 [31] Xia Z,Chen Y,Ellyin F(2000)通过有限元分析的玻璃纤维/环氧树脂交叉层压板损伤发展的细观/微观力学模型。作曲科技60:1171-1179·doi:10.1016/S0266-3538(00)00022-1 [32] Liu Z,Moore JA,Aldousari SM,Hedia HS,Asiri SA,Liu WK(2015)基于统计描述符的任意夹杂物形状非均匀材料的体积-积分微观力学模型。计算力学55:963-981·Zbl 1329.74026号 ·doi:10.1007/s00466-015-1145-2 [33] Herakovich CT(2012)《复合材料力学:历史回顾》。机械Res Commun 41:1-20·doi:10.1016/j.mechrescom.2012.01.06 [34] Li DS,Wisnom MR(1994)BP SiC纤维增强Ti-6Al-4V的单向拉伸应力-应变响应。J合成技术研究16:225-233·文件编号:10.1520/CTR10411J [35] Luo J,Daniel I(2000)单向复合材料变形和损伤发展表征的圆柱体模型。作曲科技60:2791-2802·doi:10.1016/S0266-3538(00)00093-2 [36] Naboulsi S(2003)《横向加载金属-矩阵的复合材料建模》,《复合材料材料杂志》37:55-72·doi:10.1177/00219983037001468 [37] Soden P、Hinton M、Kaddour A(2002)一系列无碱玻璃和碳纤维增强复合材料层压板强度和变形的双轴试验结果:失效试验基准数据。作曲科技62:1489-1514·doi:10.1016/S0266-3538(02)00093-3 [38] Mura T(2013)固体中缺陷的微观力学。柏林施普林格 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。