石墨烯纳米复合材料的降阶均匀化方法及其数值实现

鞠晓喆; 朱加文; 梁利华; 许杨剑

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石墨烯纳米复合材料的降阶均匀化方法及其数值实现

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对石墨烯纳米复合材料进行三维有限元建模通常需极其精细的网格.在考虑塑性演变的情况下,细观代表性单元体模型的计算效率极其低下.为此,基于非均匀变换场分析理论,提出了石墨烯纳米复合材料的降阶均匀化方法.首先,针对不同加载路径进行预分析,提取细观塑性应变场信息;然后对这些信息进行本征正交分解,从而得到若干个塑性模态,用作降阶模型的基函数;基于宏、细观耗散功的等效原理,导出降阶变量的本构模型.该方法的离线分析部分通过MATLAB编程实现.为了便于工程计算,在线分析部分则由商业有限元软件ABAQUS的UMAT用户子程序接口实现.基于三维算例分析,验证了所提方法的有效性.结果显示,在保证较高精度的前提下,针对三维代表性单元体计算的加速率可达103～104量级.

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来源
《复合材料学报》 |2021年第12期|4362-4370|共9页
作者
鞠晓喆; 朱加文; 梁利华; 许杨剑;
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作者单位

浙江工业大学机械工程学院杭州 310023;

浙江工业大学机械工程学院杭州 310023;

浙江工业大学机械工程学院杭州 310023;

浙江工业大学机械工程学院杭州 310023;

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正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;
关键词
石墨烯纳米复合材料; 模型降阶; 均匀化方法; 非线性多尺度分析; 代表性单元体;

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