艾萨·艾哈迈迪;M.M.阿格达姆。 纤维复合材料在剪切和热载荷联合作用下的微观力学,采用真正的无网格方法。 (英语) Zbl 1398.74243号 计算。机械。 46,第3期,387-398(2010). 小结:在本研究中,提出了一个细观力学模型来研究单向纤维增强复合材料的法向、剪切和热载荷组合。基于平衡方程的积分形式,提出了一种合适的真正无网格方法。这种无网格方法适用于广义平面应变假设,并用于求解该问题的控制偏微分方程。该解域包括一个代表性体积元(RVE),该体积元由一根光纤组成,光纤周围环绕着相应的矩阵,呈方形阵列排列。采用直接插值法对热荷载、横向剪切荷载和法向荷载组合施加适当的周期性边界条件。考虑了全粘结光纤-矩阵界面条件,并对光纤-矩阵接口施加了位移连续性和牵引互易性。预测结果与现有的实验、分析和有限元结果吻合良好元素研究。将该方法与传统的无网格局部Petrov-Galerkin(MLPG)方法的CPU时间进行了比较,结果表明该方法大大减少了计算时间。研究结果还表明,该模型可以以较少的节点数和较少的计算时间提供高精度的预测,而不需要复杂的网格生成。 引用于5文件 MSC公司: 74M25型 固体微观力学 74S30型 固体力学中的其他数值方法(MSC2010) 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 74B05型 经典线弹性 65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 关键词:复合材料的微观力学;真正无网格法;热机械载荷;广义平面应变;周期边界条件 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{I.Ahmadi}和\textit{M.Aghdam},计算。机械。46,第3号,387--398(2010;Zbl 1398.74243) 全文: 内政部 参考文献: [1] Eshelby JD(1957)椭圆夹杂物弹性场的测定及相关问题。Roy Soc程序A 241:376–396·Zbl 0079.39606 ·doi:10.1098/rspa.1957.0133 [2] Hill R(1965)复合材料的自持力学。机械物理固体杂志13:213–222·doi:10.1016/0022-5096(65)90010-4 [3] Hashin Z,Rosen BW(1964)纤维增强材料的弹性模量。应用力学杂志31E:223–232 [4] Aboudi J(1989)通过细胞方法对复合材料进行微观力学分析。应用力学第42版:193–221·doi:10.1115/1.3152428 [5] Nimmer RP(1990),存在热诱导残余应力时的纤维-基体界面效应。《计算机技术与研究杂志》12:65–75·文件编号:10.1520/CTR10181J [6] Robertson DD,Mall S(1993),使用自由横向剪切方法的纤维增强复合材料的微观力学关系。《计算机技术与研究杂志》15:181–192·文件编号:10.1520/CTR10368J [7] Yu Wenbin,Tian T(2007)周期性非均匀材料单元均匀化的变分渐近方法。国际J固体结构44:3738–3755·Zbl 1144.74033号 ·doi:10.1016/j.ijsolstr.2006.10.020 [8] Adams DF(1974),与复合材料微观力学分析中有限元方法应用相关的实际问题。纤维科学技术7(2):111–122·doi:10.1016/0015-0568(74)90023-2 [9] Adams DF,Crane DA(1984)单向复合材料的组合加载微观力学分析。复合材料15(3):181–192·doi:10.1016/0010-4361(84)90273-8 [10] Nimmer RP,Banker RJ,Russell ES,Smith GA,Wright PK(1991)横向加载SiC/Ti-6-4金属基复合材料中纤维/基体界面效应的微观力学建模。J Comp技术研究13(1):3–13·文件编号:10.1520/CTR10068J [11] Wisnom MR(1990)影响单向连续碳化硅纤维增强6061铝横向拉伸强度的因素。《复合材料杂志》24(7):707–726·doi:10.1177/002199839002400702 [12] Shaw LL,Miracle DB(1996),界面区域对金属-矩阵复合材料横向行为的影响——有限元分析。《材料学报》44(5):2043–2055·doi:10.1016/1359-6454(95)00270-7 [13] Zahl DB,McMeeking MR(1991)残余应力对金属基复合材料屈服的影响。金属学报39(6):1117–1122·doi:10.1016/0956-7151(91)90199-B [14] Aghdam MM,Smith DJ,Pavier MJ(2000)金属基复合材料屈服和坍塌行为的有限元微观力学建模。机械物理固体杂志48(3):499–528·Zbl 1087.74627号 ·doi:10.1016/S0022-5096(99)00041-1 [15] Nedele MR、Wisnom MR(1994)单向复合材料在轴向剪切载荷作用下的有限元微观力学建模。复合材料25:263–272·doi:10.1016/0010-4361(94)90218-6 [16] Brockenbrough JR、Suresh S、Wienecke HA(1991)《连续纤维金属-基体复合材料的变形:纤维分布和形状的几何效应》。金属材料学报5:735–752 [17] Naik RA,Crews JH Jr(1993)热机械载荷下纤维-基体界面应力的微观力学分析。复合材料:测试与设计(第二卷),ASTM STP 1206,美国材料与试验协会,费城,第205-219页 [18] Sun CT,Vaidya RS(1996)从代表性体积元素预测复合材料性能。计算机科学技术56:171–179·doi:10.1016/0266-3538(95)00141-7 [19] Aghdam MM、Pavier MJ、Smith DJ(1998),金属基复合材料在热载荷和剪切载荷联合作用下的微观力学建模。摘自:《第六届复合材料计算机方法国际会议论文集》(CADCOMP98),蒙特利尔,第321-330页 [20] Adams DF,Doner DR(1967)单向复合材料的纵向剪切载荷。《复合材料杂志》1:4–17 [21] Eischen JW,Torquato S(1993),用边界元法测定复合材料的弹性行为。应用物理学杂志74:159–170·数字对象标识代码:10.1063/1.354132 [22] Nayroles B,Touzot B,Villon P(1992)有限元法的推广:漫反射近似和漫反射单元。计算力学10:307–318·Zbl 0764.65068号 ·doi:10.1007/BF00364252 [23] Belytschko T,Lu YY,Gu L(1994)无元素伽辽金方法。Int J Numer Meth Eng国际数学杂志37:229–256·兹比尔0796.73077 ·doi:10.1002/nme.1620370205 [24] Liu WK,Chen Y,Chang CT,Belytschko T(1996)多尺度核粒子方法的进展。计算力学18:73–111·兹伯利0868.73091 ·doi:10.1007/BF00350529 [25] Atluri SN,Zhu T(1998)计算力学中的一种新的无网格局部Petrov–Galerkin(MLPG)方法。计算力学22:117–127·Zbl 0932.76067号 ·doi:10.1007/s004660050346 [26] Atluri SN,Zhu T(2000)解决弹性静力学问题的无网格局部Petrov–Galerkin(MLPG)方法。计算力学25:169–179·Zbl 0976.74078号 ·数字标识代码:10.1007/s004660050467 [27] Long SY,Liu KY,Hu DA(2006)基于MLPG的弹性动力问题无网格新方法。工程分析约束元素30:43–48·Zbl 1195.74291号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2005.09.001 [28] Gu YT,Liu GR(2001)薄板静态和自由振动分析的无网格局部Petrov–Galerkin(MLPG)公式。计算模型工程科学2(4):463–476·Zbl 1102.74310号 [29] Belinha J,Dinis LMJS(2006)使用无元素Galerkin方法分析板材和层压板。计算结构84:1547–1559·doi:10.1016/j.compstruc.2006.01.013 [30] Belytschko T,Lu YY,Gu L(1995),无单元伽辽金法裂纹扩展。工程压裂机械51(2):211–222·doi:10.1016/0013-7944(94)00153-9 [31] Ching HK,Batra RC(2001)用无网格局部Petrov–Galerkin(MLPG)方法测定线性弹性静力学中的裂纹尖端场。计算模型工程科学2(2):273–290 [32] Lin H,Atluri SN(2000)对流扩散问题的无网格局部Petrov–Galerkin(MLPG)方法。计算模型工程科学1:45–60 [33] Lin H,Atluri SN(2001)求解不可压缩Navier–Stokes方程的无网格局部Petrov–Galerkin(MLPG)方法。计算模型工程科学2:117–142 [34] Atluri SN,Shen S(2002)无网格局部Petrov–Galerkin(MLPG)方法。技术科学。诺克罗斯出版社·Zbl 1012.65116号 [35] Dang TD,Sankar BV(2007),无网格局部Petrov–Galerkin公式,用于复合微观力学问题。美国汽车协会J 45(4):912–921·数字对象标识代码:10.2514/1.23434 [36] Dang TD,Sankar BV(2008)《周期性复合材料(包括剪切载荷)的无网格局部Petrov-Galerkin微观力学分析》。计算机模型工程科学26(3):169–187·Zbl 1232.74017号 [37] ANSYS文件(2002)Swanson Analysis Systems,Inc.,Houston,PA [38] Sun CT,Chen JL(1990)纤维复合材料塑性行为的微观力学模型。计算机科学技术40:115–129·doi:10.1016/0266-3538(91)90092-4 [39] Kenaga D,Doyle JF,Sun CT(1987),非线性范围内硼/铝作为正交异性弹塑性材料的特性。夏令营主妇27:516·doi:10.1177/002199838702100603 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。