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计算复合材料有效弹性模量的重心有限元方法

王兆清;张景涛;李淑萍

  采用几何法构造出任意边数多边形单元的重心插值形函数,应用Galerkin法提出了求解弹性力学问题的重心有限元方法。用重心有限元方法对SiC/Ti和B/Al 2种纤维复合材料横向截面的有效弹性模量进行了预报。计算模型取纤维呈六边形排列且为各向同性的代表性单胞,对其杨氏模量、剪切模量和体积模量在较大的体积分数范围内进行了数值模拟。通过与解析公式和传统有限元的计算结果对比,重心有限元方法的计算结果符合解析公式解的趋势,与传统有限元的计算结果吻合较好。与传统有限元方法相比,重心有限元方法的单元划分不受三角形或四边形的形状限制,能够再现材料的真实结构。由于单元较大且数目较少,本文方法具有很高的计算效率。……   
[关键词]:重心有限元;有效模量;复合材料;数值模拟;多边形单元
[文献类型]:期刊
[文献出处]: 《复合材料学报2007年06期
[格式]:PDF原版; EPUB自适应版(需下载客户端)