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非理想界面二维粘弹性复合材料的快速多极边界元分析。 (英语) Zbl 1386.74147号

摘要:发展了一种快速多极边界元法(FMBEM),用于分析具有非理想粘弹性界面的二维线性粘弹性复合材料。利用时域方法建立了变换后的快速多极子公式。为了模拟实际中经常遇到的非理想界面的粘弹性行为,引入了开尔文模型。通过自然融入夹杂物之间的相互作用以及消除材料渗透现象,FMBEM得到了进一步改进。由于所有积分都是解析计算的,因此数值格式具有较高的精度和快速收敛性。给出了几个数值例子,包括含有单个夹杂物的平面粘弹性复合材料和随机分布的多夹杂物。数值结果与发展的解析解进行了比较,表明所提出的FMBEM在确定存在不完美界面的颗粒增强复合材料的宏观粘弹性行为方面非常有效。沥青混凝土混合料徐变柔度的实验室测量值也与所开发模型的预测值进行了比较。

MSC公司:

74S15型 边界元法在固体力学问题中的应用
74E30型 复合材料和混合物性能
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Rizzo F J,Shippy D J。线性粘弹性理论对应原理的应用。应用数学杂志,1971,21:321–330·Zbl 0211.28303号
[2] Kusama T,Mitsui Y.边界元法在线性粘弹性分析中的应用。应用数学建模1982;6: 285–294 ·Zbl 0488.73093号 ·doi:10.1016/S0307-904X(82)80036-X
[3] Sun B N,Hsiao C C.分析聚合物准断裂的粘弹性边界方法。计算结构,1988,30:963–966·兹伯利0681.73059 ·doi:10.1016/0045-7949(88)90135-6
[4] Liu Y,Antes H.粘弹性边界元法在化工结构蠕变问题中的应用。国际压力容器与管道杂志,1997,70:27–31·doi:10.1016/S0308-0161(96)00043-9
[5] Tschoegl N W.线性粘弹性行为的现象学理论:简介。纽约:施普林格出版社,1989年·Zbl 0681.73022号
[6] Mesquita A D,Coda H B,Venturini W S。用边界元法和有限元法进行粘弹性分析的交替时间推进过程。国际数理工程杂志,2001,51:1157–1173·Zbl 1001.74118号 ·doi:10.1002/nme.198
[7] Mesquita A D,Coda H B。波尔兹曼粘弹性的替代时间积分程序:边界元方法。计算结构,2001年,79/16:1487-1496·doi:10.1016/S0045-7949(01)00042-6
[8] Mesquita A D,Coda H B。一般粘弹性分析的边界积分方程法。国际固体结构杂志,2002,39:2643-2664·Zbl 1087.74648号 ·doi:10.1016/S0020-7683(02)00148-8
[9] Mesquita A D,Coda H B。用边界元法对三维固体进行简单的Kelvin和Boltzmann粘弹性分析。工程分析约束元素,2003,27:885–895·Zbl 1060.74655号 ·doi:10.1016/S0955-7997(03)00060-2
[10] Huang Y,Steven L C,Sofia G M。含圆孔和弹性夹杂粘弹性平面的时域直接边界积分方法。工程分析约束元素,2005,29:725–737·Zbl 1182.74220号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2005.02.008
[11] Sensale B,Greus G J.粘弹性断裂的边界元分析。收录于:Brebbia C A,Rencis J J,eds.Bounday Element XV,第2卷。压力分析。波士顿:计算力学出版物,1993年
[12] Sensale B.关于使用边界元技术解决粘弹性问题。1997年,葡萄牙语,阿雷格里港,UFRGS,CEMACOM博士论文·Zbl 0874.73071号
[13] Sensale B,Partridge P W,Creus G J.老化粘弹性结构的一般边界元解。国际数理工程杂志,2001,50:1455–1468·兹比尔0997.74075 ·doi:10.1002/1097-0207(20010228)50:6<1455::AID-NME80>3.0.CO;2伏
[14] Birgisson B,Sangpengam B,Roque R.使用边界元方法预测沥青混合料的粘弹性响应和裂纹扩展。运输研究记录,2002年,1789:129–135·数字对象标识代码:10.3141/1789-14
[15] Birgisson B、Soranakom C、Napier J A L等,《使用边界元方法研究沥青混合料的微观结构和断裂》。《材料土木工程杂志》,2004年,16:116–121·doi:10.1061/(ASCE)0899-1561(2004)16:2(116)
[16] Wang J L,Birgisson B.模拟沥青路面准静态粘弹性行为的时域边界元方法。工程分析约束元素,2007,31:226–40·Zbl 1195.74268号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2006.09.007
[17] Lane F,Leguillon D.部分粘性复合材料的均质本构关系。国际J固体结构,1982,18:443–458·Zbl 0488.73065号 ·doi:10.1016/0020-7683(82)90082-8
[18] Greengard L F,Kropinski M C,Mayo A.平面内Stokes流和各向同性弹性的积分方程方法。计算物理杂志,1996,125:403–414·Zbl 0847.76066号 ·doi:10.1006/jcph.1996.0102
[19] Greengard L F,Helsing J.局部各向同性二维复合材料中弹性静态场的数值评估。《机械物理固体杂志》,1998年,46:1441–1462·Zbl 0955.74054号 ·doi:10.1016/S0022-5096(97)00041-0
[20] Peirce A P,Napier J A L.弹性静力学中大规模边界元模型有效解的谱多极方法。国际数理工程杂志,1995,38:4009–4034·Zbl 0852.73076号 ·doi:10.1002/nme.1620382307
[21] 姚Z,孔飞,王华,等。用边界元法对复合材料进行二维模拟。工程分析约束元素,2004,28:927–935·Zbl 1130.74476号 ·doi:10.1016/S0955-7997(03)00119-X
[22] Wang H,Yao Z,Wang P.关于二维多域弹性静力学快速多极边界元方法的预条件。工程分析约束元素,2005,29:673–688·Zbl 1182.74242号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2005.03.002
[23] Liu Y J,Nishimura N,Otani Y。基于刚性夹杂模型的边界元法碳纳米管复合材料的大尺度建模。计算机材料科学,2005,34:173–187·doi:10.1016/j.commatsci.2004.11.003
[24] Liu Y J.求解大规模二维弹性静力问题的一种新的快速多极边界元方法。国际数学工程杂志,2005,65:863-881·Zbl 1121.74061号 ·doi:10.1002/nme.1474
[25] Liu Y J,Nishimura N,Otani Y,et al.基于刚性夹杂模型的纤维增强复合材料快速边界元分析方法。应用力学杂志,2005,72:115–128·Zbl 1111.74528号 ·数字对象标识代码:10.1115/1.1825436
[26] Liu Y J.基于对偶BIE公式的二维多域弹性静力问题快速多极边界元方法。计算力学,2008,42:761–773·Zbl 1163.74559号 ·doi:10.1007/s00466-008-0274-2
[27] 刘永杰。快速多极边界元法——理论与工程应用。剑桥:剑桥大学出版社,2009
[28] 陈伟强,朱雪英,黄振英。具有界面缺陷的多夹杂复合材料的建模:微观力学和数值模拟。科技中国服务电子技术科学,2010,53(3):720-730·Zbl 1193.74163号 ·文件编号:10.1007/s11431-009-0392-x
[29] Lee S S,Westmann RA。边界元法在粘弹性问题中的应用。收录于:Brebbia C A,Rencis J J.eds.Boundary Element XV,vol 2,Stress Analysis。波士顿:计算力学出版物,1993年
[30] 使用实际松弛函数对线性粘弹性问题进行Lee S S.边界元分析。计算结构,1995,55(6):1027–1036·Zbl 0918.73293号 ·doi:10.1016/0045-7949(94)00507-Y
[31] Achenbach J D,Zhu H。界面区对纤维增强复合材料力学行为和失效的影响。机械物理固体杂志,1989,37(3):381–393·doi:10.1016/0022-5096(89)90005-7
[32] 胡恩,王斌,谭吉伟,等。带圆孔二维固体的有效弹性特性:数值模拟。作曲科技,2000,60:1184-1123
[33] Ranja B,Animesh D,Sumit B。沥青混合料力学性能的数值模拟。建筑材料,2008,22:1051–1058·doi:10.1016/j.confuildmat.2007.03.010
[34] 戴庆林,尤志平。用细观力学有限元和离散元模型预测沥青混合料的徐变刚度。美国土木工程师学会工程学杂志,2007年,2:163–173·doi:10.1061/(ASCE)0733-9399(2007)133:2(163)
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