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《南京航空航天大学》 2013年
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根据均匀化理论的周期性复合资料有用功用猜测

马学仕  
【摘要】:本文根据双标准渐进打开的均匀化理论,运用均匀化办法对周期性复合资料的微观有用弹性功用进行猜测。根据小参数位移打开和弹性力学中的重要公式,运用摄动理论结合有限元常识,推导出一系列摄动方程,并经过得出的均匀化理论根本公式,最终求得均匀化系数,即有用刚度系数。 在摄动方程的推导进程中,引入了一个位移函数,其联系着资料微观位移与细观位移之间的联系。根据线弹性问题中的最小势能原理,推导出了求解位移函数的有限元方程。经过对位移函数进一步推导,得到了核算位移函数的热应力办法。本文运用ABAQUS有限元软件完成了热应力办法,并猜测了单向纤维增强复合资料微观有用功用。在对单向纤维增强复合资料的有用功用研讨中,为了证明热应力办法猜测复合资料有用功用的可行性,本文选取了一个单胞,运用热应力办法对其有用刚度系数进行了核算,并将得到的有用刚度系数别离与Mori-Tanaka办法(MTM)和自洽办法(SCM)核算出的成果进行了比照,三种办法得出的成果根本共同。 接着,运用热应力办法核算了SiC颗粒增强铝合金复合资料的有用弹性功用,其间别离选取了颗粒截面为圆形和正方形两种形状的金属复合资料单胞模型。评论了单胞有限元网格的疏密程度、单胞类型的选取对核算复合资料微观有用功用的影响,而且针对纤维横截面为椭圆形的单胞,以及纤维纵向半径呈正弦曲线改变的单胞,别离对其微观有用功用进行了讨论。 最终,运用有限元法猜测了横观各向同性压电纤维资料的有用特性,在本文中首要讨论的是按四边形摆放、形状呈圆柱形的压电纤维,并将有限元法核算出的资料功用与根据均匀化渐进打开的剖析法所核算出的资料功用进行了比较,并引入了肯定边界条件。除此之外,本文还对多相力—电耦合资料的有用功用与组分资料体积分数之间的联系进行了探求。
【学位颁发单位】:南京航空航天大学
【学位等级】:硕士
【学位颁发年份】:2013
【分类号】:TB33

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