基于三阶剪切计算连续性方法的编织复合材料板三尺度分析模型

摘要：

提出了基于三阶剪切计算连续性(TOS-C2)方法的编织复合材料板三尺度分析模型,包括宏观尺度模型、由纤维束和基体构成的介观尺度计算胞元(CUC)、由单丝纤维和基体构成的微观尺度CUC.采用基于三阶剪切变形理论(TSDT)的八节点四边形板单元对宏观问题进行离散,考虑了剪切变形和沿厚度方向非线性剪切应变变化引起的转动惯量.将计算连续性(C2)方法与基于TSDT的有限元方程相结合,推导了三尺度问题的控制方程.利用含夹杂三维立方体的数值算例,验证了提出的三尺度TOS-C2方法的有效性,TOS-C2模型的位移和应力计算结果与直接数值模拟(DNS)模型吻合良好.采用TOS-C2方法对平面编织复合材料板进行三尺度分析,获得了详细准确的三尺度位移场和应力场.

关键词：编织复合材料板、三尺度、计算连续性(C2)、三阶剪切变形理论(TSDT)、有限元方法

所属期刊栏目：43

分类号：V215.2;O342(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金12072364

在线出版日期：2023-01-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：361-378