通过替代建模方法对纤维增强复合材料结构中失稳诱导失效机制的多尺度分析
数值分析
2021-08-10 v1 数值分析
摘要
多尺度技术已广泛证明有潜力克服均匀化方案在表征非均质介质中微观失效机制及其对宏观结构响应影响方面的局限。此类技术避免了使用完全精细模型，从而与所谓直接数值模拟相比，在固定数值精度下显著降低了总体计算成本。本工作中，提出了两种不同的多尺度建模方法，用于分析承受涉及大变形的通用载荷条件的局部周期性纤维增强复合材料中的微结构失稳诱导失效。第一种方法属半并发类型，包含通过双向计算均匀化方案实时推导复合材料结构的宏观本构响应及其微观稳定性特性。后一种是一种新颖的混合分层-并发多尺度方法，依赖于在预处理阶段执行的非线性均匀化方案结合使用的两级域分解方案。两种多尺度方法均已通过参考直接数值模拟对比得到适当验证，由此证明了后一种方法捕捉边界层效应的能力。
引用
@article{arxiv.2108.03983,
title = {A multiscale analysis of instability-induced failure mechanisms in fiber-reinforced composite structures via alternative modeling approaches},
author = {Fabrizio Greco and Lorenzo Leonetti and Paolo Lonetti and Raimondo Luciano and Andrea Pranno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03983},
year = {2021}
}