英雄,塞缪尔;戴恩·泰勒;Shi,F.比尔;福雷斯特,M.格雷戈里;彼得·穆查。 刚性图压缩:无序光纤网络的基于模体的刚性分析。 (英语) Zbl 1401.60178号 多尺度模型。模拟。 16,第3号,1283-1304(2018). 摘要:使用颗粒尺度模型准确描述宏观行为中的性能增强和相变是复合材料科学中的一个重大工程挑战。为了解决其中的一些挑战,我们使用刚度的图论特性来模拟具有刚性棒状颗粒的复合材料中的机械增强。我们开发了一种有效的算法方法,称为刚性图形压缩(RGC)描述无序纤维网络(“杆-指系统”)中从松软到刚性的转变,在许多复合系统中形成增强相。为了在坚实的理论基础上建立RGC,我们采用刚性拟阵理论来识别原始拓扑网络基序,这些基序是将相互作用的刚性粒子组成较大刚性组件的规则。该方法计算效率高且稳定,因为RGC只需要有关杆相互作用的拓扑信息(由稀疏的未加权网络编码),而不需要几何细节,例如杆位置或成对距离(如刚性拟阵理论所需)。我们对模拟的二维杆-指系统进行了数值实验,通过与卵石游戏算法(在二维上是精确的)进行比较,证明RGC非常接近此类系统的刚性渗流阈值。重要的是,虽然卵石游戏是从拉曼条件推导出来的,并且只在二维中有效,但RGC方法自然扩展到更高的维。 引用于1文件 MSC公司: 60K35型 相互作用的随机过程;统计力学类型模型;渗流理论 68兰特 计算机科学中的图论(包括图形绘制) 82个B43 渗流 90C27型 组合优化 91D25个 社会学中的空间模型 94C15号机组 图论在电路和网络中的应用 05C62号 图形表示(几何和交点表示等) 05C85号 图形算法(图形理论方面) 关键词:光纤网络;合成材料;刚性;图形压缩;网络模体;刚性拟阵理论;卵石游戏 软件:NetworkX公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.Heroy}等人,多尺度模型。模拟。16,第3号,1283--1304(2018;Zbl 1401.60178) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] S.Baxter、B.Burrows和B.Fralick,纳米复合材料中的机械渗流:微观结构和微观力学,概率论者。工程机械。,44(2016),第35-42页。 [2] S.Baxter和C.Robinson,伪渗流:聚合物纳米复合材料中的临界体积分数和机械渗流,复合科学。《科技》,71(2011),第1273-1279页。 [3] J.Cederberg,现代几何课程第二版,施普林格出版社,纽约,2001年·Zbl 0983.51001号 [4] A.Celzard、M.Krzesinska、J.Mareche和S.Puricelli,压缩膨胀石墨中的标量和矢量渗流,物理。A、 294(2001),第283–294页。 [5] M.Chubynsky和M.Thorpe,三维刚度分析和一阶渗流过渡的算法,物理。E版,76(2007),041135。 [6] J.Coleman、U.Khan、W.Blau和Y.Gun'ko,小而强:碳纳米管-聚合物复合材料力学性能综述《碳》,44(2006),第1624–1652页。 [7] M.Cucuringu、A.Singer和D.Cowburn,特征向量同步、图刚性和分子问题《Inf.Inference》,第1期(2012年),第21-67页·Zbl 1278.05231号 [8] V.Favier、G.Canova、S.Shrivastava和J.Cavaille©,纤维素晶须复合材料的机械渗流,Polym公司。工程科学。,37(1997),第1732-1739页。 [9] V.Favier、H.Chanzy和J.Cavaille©,纤维素晶须增强聚合物纳米复合材料《大分子》,28(1995),第6365–6367页。 [10] B.Fralick、E.Gatzke和S.Baxter,具有随机微观结构的纳米复合材料中机械渗流的三维演化,概率论者。工程机械。,30(2012),第1-8页。 [11] H.格鲁克,几乎所有简单连接的闭合曲面都是刚性的,几何拓扑,数学课堂讲稿。,4381975年,第225-239页·Zbl 0315.50002号 [12] J.格拉夫,刚性拟阵,SIAM J.离散数学。,4(1991),第355-368页·Zbl 0758.05035号 [13] A.Hagberg、D.Schult和P.Swart,使用NetworkX探索网络结构、动态和功能,载于《第七届Python in Science Conference会议论文集》(SciPy2008),G.Varoquex、T.Vaught和J.Millman编辑,加利福尼亚州帕萨迪纳,2008年,第11-15页。 [14] J.Halpin和J.Kardos,Halpin–Tsai方程:综述,Polym公司。工程科学。,16(1976年),第344-352页。 [15] D.Head、A.Levine和F.MacKintosh,交联半柔性聚合物网络的变形,物理。修订稿。,91 (2003), 108102. [16] D.Head、A.Levine和F.MacKintosh,交联细胞骨架和半柔性聚合物网络的弹性响应和变形模式的不同机制,物理。E版,68(2003),061907。 [17] B.亨德里克森,唯一图实现的条件,SIAM J.计算。,21(1992),第65–84页·Zbl 0756.05047号 [18] L.Henneberg,Starren Systeme图形模具B.G.Teubner,莱比锡,第1版,1911年·JFM 42.0744.10号 [19] D.Jacobs和B.Hendrickson,二维刚性渗流的一种算法:卵石博弈,J.计算。物理。,137(1997),第346–365页·Zbl 0894.73004号 [20] D.Jacobs和M.Thorpe,一般刚性渗流:卵石游戏,物理。修订稿。,75(1995),第4051–4054页。 [21] D.Jacobs和M.Thorpe,二维广义刚性渗流,物理。E版,53(1996),第3682–3693页。 [22] S.Kalia、A.Dufresne、B.Cherian、B.Kaith、L.Avéous、J.Njuguna和E.Nassiopoulos,纤维素基生物和纳米复合材料:综述,国际J.Polym。科学。,16(1976),第344-352页。 [23] O.Kallmes和H.Corte,论文结构I.理想二维光纤网络的统计几何TAPPI,43(1960),第737–752页。 [24] G.拉曼,平面骨架结构的图与刚度,J.工程数学。,4(1970年),第331-340页·Zbl 0213.51903号 [25] M.Latva-Kokko和J.Maákinen,低密度极限下刚性纤维随机网络的刚度,物理。E版,64(2001),066117。 [26] M.Latva-Kokko、J.Maákinen和J.Timonen,二维随机光纤网络中的刚度转变,物理。E版,63(2001),046113。 [27] Y.Liu、X.He、D.Hanlon、A.Harvey、U.Khan、Y.Li和J.Coleman,电气、机械和容量渗透导致高性能(mos_2)/纳米管复合锂离子电池电极,ACS Nano,10(2016),第5980–5990页。 [28] J.Maxwell,关于框架的平衡和刚度计算,菲洛斯。Mag.,27(1864),第294-299页。 [29] M.Niklaus和H.Shea,金属离子注入聚二甲基硅氧烷制备柔性纳米复合材料的电导率和杨氏模量:纳米结构与宏观性能的关系,《母亲学报》。,59(2011),第830-840页。 [30] A.Noe¨l、J.Faucheu、J.Chenal、J.Viricelle和E.Bourgeat-Lami,石墨烯-纤维纳米复合材料中的电学和机械渗流《聚合物》,第55页(2014年),第5140–5145页。 [31] N.Ouali、J.Cavailleá和J.Peárez,多相聚合物共混物的弹性、粘弹性和塑性行为《塑料杂志》。橡胶压缩机。过程。申请。,16(1991年),第5560–5572页。 [32] G.Palla、I.Dereínyi、I.Farkas和T.Vicsek,揭示自然界和社会中复杂网络的重叠社区结构,国家公函。,435(2005),第814-818页。 [33] C.Penu、G.Hu、A.Fernandez、P.Marchal和L.Choplin,碳纳米管/聚合物纳米复合材料的流变学和电渗流阈值,Polym公司。工程科学。,52(2012年),第2173–2181页。 [34] G.Pike和C.Seager,渗流和电导率:计算机研究。I、 物理。B版,10(1974年),第1421-1434页。 [35] R.Qiao和L.Brinson,聚合物纳米复合材料界面渗流和梯度的模拟,公司。科学。技术,69(2009),第491–499页。 [36] F.Shi、S.Wang、M.Forest和P.Mucha,随机电阻网络大电流尾部的渗流诱导指数标度,多尺度模型。模拟。,11(2013),第1298–1310页·Zbl 1288.82030号 [37] F.Shi、S.Wang、M.Forest和P.Mucha,基于网络的剪切棒形大分子分散体渗流诱导电流分布评估,多尺度模型。模拟。,12(2014),第249-264页·Zbl 1320.82068号 [38] D.Stauffer和A.Aharony,渗流理论导论第二版,Taylor&Francis,华盛顿特区,1992年·Zbl 0862.60092号 [39] T.Tay和W.Whitely,生成均衡框架,结构。拓扑。11(1985年),第21-69页·Zbl 0574.51025号 [40] M.Thorpe、D.Jacobs、N.Chubynsky和A.Rader,网络玻璃的一般刚度《刚性理论与应用》,M.Thorpe和P.Duxbury主编,Plenum出版社,纽约,1999年,第239-277页。 [41] J.Wilhelm和E.Frey,刚性聚合物网络的弹性,物理。修订稿。,91 (2003), 108103, . [42] J.Zhang、D.Jiang和H.Peng,高机械性能环氧树脂插层木浆纸的两阶段机械渗流RSC Adv.,3(2013),第15290–15297页。 [43] X.Zheng、M.Forest、R.Vaia、M.Arlen和R.Zhou,剪切纳米棒分散体的尺寸渗流策略高级主管。,22(2007),第4038–4043页。 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。