周期性蜂窝材料微极等效模型及其微观应力的一种快速算法

摘要：

将周期性蜂窝材料等效为具有非局部本构的微极连续介质,以解释实验中出现的尺度效应和边界层效应.在评论相关的多种不同方法(能量法、体积平均的均匀化法等)之后,提出了一种基于位移连续和单胞力平衡的推导微极等效本构参数的新方法.以正方形单胞制成的结构为例,在不同的结构与单胞尺寸比下,考虑承受集中点载荷、均布轴力和均布剪力三种载荷工况,比较了离散完全计算、经典连续介质等效和不同微极连续体等效本构的计算结果,建议了较好的微极本构参数值.数值模拟表明,集中点载荷和剪切载荷作用时,在加载点附近和边界部分,微极等效可以显著提高计算精度.最后,给出了一种映射算法,可以根据微极等效连续体分析的结果,快速计算出对应微观单胞构件的应力,以开有圆孔的方板应力集中为例,验证并考察了所提快速算法的有效性和计算精度.

关键词：蜂窝材料、微极连续介质、等效性能、尺度效应

所属期刊栏目：29

分类号：TB3;TV6

资助基金：国家自然科学基金10332010;国家创新研究团队计划10721062;国家重点基础研究发展计划2006CB601205;大连理工大学引进人才启动经费资助

在线出版日期：2008-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：109-120