纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料宏-細(xì)觀統(tǒng)一本構(gòu)模型及應(yīng)用研究.pdf

1、為滿足在工程應(yīng)用中從宏觀尺度與細(xì)觀尺度上研究復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的需要,開(kāi)展了纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料宏—細(xì)觀統(tǒng)一本構(gòu)模型及應(yīng)用研究.分析了復(fù)合材料宏、細(xì)觀場(chǎng)量之間的聯(lián)系,將宏觀結(jié)構(gòu)體中的一點(diǎn)賦予了細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征.基于復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)周期性假設(shè),選取適當(dāng)?shù)拇硇泽w積元,在保證宏、細(xì)觀之間能量等效前提下,采取弱化的連續(xù)性與周期性邊界條件,通過(guò)對(duì)細(xì)觀力學(xué)方程的建立與求解,建立了一種纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料宏—細(xì)觀統(tǒng)一本構(gòu)模型.該模型建立起宏、細(xì)

2、觀場(chǎng)量之間的聯(lián)系,獲得了宏觀應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系.用復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)有限元法及纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料性能試驗(yàn),驗(yàn)證了宏—細(xì)觀統(tǒng)一本構(gòu)模型的有效性與適用性.開(kāi)展了宏—細(xì)觀統(tǒng)一本構(gòu)模型的應(yīng)用研究.基于宏—細(xì)觀統(tǒng)一本構(gòu)模型,計(jì)算了纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的宏觀彈性性能.彈塑性應(yīng)力—應(yīng)變響應(yīng)及多軸載荷作用下的初始屈服面,分析了纖維截面形狀及排列方式等細(xì)觀幾何結(jié)構(gòu)特征對(duì)宏觀彈塑性性能的影響.提出了將宏—細(xì)觀統(tǒng)一本構(gòu)模型融入有限元程序中實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的宏