梁军
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黄富华
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杜善义
复合材料学报
均匀化方法是一种适应于周期性构造复合材料有效性能预测的有效方法.然而均匀化方程数学表达形式复杂,均匀化方法很难直接应用通用有限元软件进行计算,因此本文中提出一种便于求解均匀化方程的边界力方法,利用高斯定理将原均匀化问题转化为普通的三维应力问题,给出了单胞中不同材料交界面上作用的面分布力形式.运用有限元软件求解了均匀化系数,预报了单向复合材料和三维四向编织复合材料的有效性能,计算结果与实验吻合很好.
关键词:
均匀化方法
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边界力方法
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复合材料
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周期性单胞
,
有效弹性性能
陈龙
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朱兴一
复合材料学报
基于中间层模型,建立了用于描述具有弱界面的多夹杂复合材料的三层嵌入式模型.首先,给出了计算多夹杂复合材料有效性能的公式,随后将三层嵌入式模型分成两种体系得到了相应的细观力学近似方法.此外,针对中间层模型进一步给出了快速多极边界元的基本列式.最后,通过算例验证所提出的两种方法的正确性及有效性,并进一步考察了界面性能对复合材料整体宏观性能的影响.比较结果发现,细观力学近似模型形式简单,易于编程计算,适用于快速预测具有弱界面的复合材料有效弹性性能.而数值算法能够快速有效直观的考察复合材料内部受弱界面影响后的应力分布.算例分析结果表明,当中间层厚度较大而弹性模量较低时,会使得夹杂不再具有增强效果.并且,随着中间层厚度的增加,基体内承担的最大应力也随之增加,从而容易导致复合材料在界面处产生破坏.
关键词:
复合材料
,
弱界面
,
细观力学
,
快速多极边界元
,
有效弹性性能
