基于能量等效原理提出了復(fù)合材料有效彈性模量的定義．并指出了該定義的基礎(chǔ)及前提條件。為從理論上計(jì)算復(fù)合材料宏觀有效彈性模旦．建立了通過細(xì)觀力學(xué)有限元法計(jì)算復(fù)合材料有效彈性模量的方法。復(fù)合材料宏觀彈性模量，是通過對(duì)復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)代表性體積元的力學(xué)響應(yīng)的計(jì)算來得到，在該計(jì)算方法中，給出了施加簡便的邊界載荷以及恰當(dāng)?shù)倪吔缱冃渭s束條件的方法。數(shù)值計(jì)算結(jié)果與部分試驗(yàn)結(jié)果具有較好的一致性，表明所提出的方法能夠較好地計(jì)算復(fù)合材料的宏觀有效彈性模量。
從復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)及組分相力學(xué)性能預(yù)測復(fù)合材料宏觀性能，通常有兩種方法，即解析法和有限元法。早期多采用解析法，如Eshelby等效夾雜法、自洽法、M ori- Tanaka法等，近期則多采用有限元法。解析法是基于組分相中應(yīng)力應(yīng)變場的假設(shè)來預(yù)測宏觀平均性能，其不足之處在于預(yù)測精度有限，且當(dāng)遇到十分復(fù)雜的細(xì)觀結(jié)構(gòu)時(shí)則無能為力。而有限元法則能解決上述解析法的難題，其方法通常是將有限元法用到復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)上的“代表性體積元(Representative Volume Ele-ment: RVE)”上，通過對(duì)RVE的應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)的有限元計(jì)算，得出宏觀有效性能。本文首先從能量法的角度提出復(fù)合材料有效彈性模量的定義，然后對(duì)細(xì)觀力學(xué)有限元法預(yù)測復(fù)合材料有效彈性模量及實(shí)施過程中應(yīng)注意的問題進(jìn)行較系統(tǒng)地闡述。
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細(xì)觀力學(xué)有限元法預(yù)測復(fù)合材料宏觀有效彈性模量_雷友鋒.pdf
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