机织材料微观尺度行为的有限元方法
软凝聚态物质
2008-12-18 v1 材料科学
摘要
本文提出了一种在单根纤维尺度上模拟机织纺织材料力学行为的有限元方法。该模拟旨在理解和识别此类材料在不同尺度上涉及的物理现象。该方法将机织纺织材料的小块区域视为纤维集合。纤维被建模为三维梁单元，并考虑了它们之间的接触 - 摩擦相互作用。一种原创的接触检测方法以及用于求解问题非线性的有效算法，使得处理由数百根纤维组成的区域成为可能。通过模拟编织过程来计算机织结构未知的初始构型。随后可对研究的区域施加各种载荷工况，以识别其力学特性。为了逼近纱线的介观行为，作为后处理步骤，在纱线尺度上计算了三维应变。这些应变显示出强烈的不均匀性，这引发了在纱线尺度上使用连续模型的问题。
引用
@article{arxiv.0804.2952,
title = {A finite element approach of the behaviour of woven materials at microscopic scale},
author = {Damien Durville},
journal= {arXiv preprint arXiv:0804.2952},
year = {2008}
}