基于应力张量谱分解的变分一致膜褶皱模型
数值分析
2025-04-07 v1 数值分析
摘要
我们提出了一种基于应力张量谱分解的变分一致褶皱模型，该模型提供了一个统一的公式，能够捕捉三种不同的膜状态。与先前基于应变谱分解的方法相比，所提出的模型通过满足张力场理论中的单轴张力条件并与混合褶皱准则保持一致，提高了精度。该模型在各种加载条件下也表现出优异的性能，并通过在单一框架内统一基于应变、基于应力和混合准则，增强了通用性。除了这些改进之外，该模型还保留了先前方法的优越收敛特性，包括灵活包含或省略残余压缩刚度的框架。这减轻了松弛状态下的不收敛或奇异性。通过这些调整，我们一致地推导出了应力和本构张量的新表达式。最后，通过分析、数值和实验基准测试的广泛验证突显了该模型的鲁棒性。结果证实了其在捕捉褶皱薄膜力学响应方面的准确性、强大的收敛特性以及对先进膜褶皱分析的价值。
引用
@article{arxiv.2504.03400,
title = {A variationally consistent membrane wrinkling model based on spectral decomposition of the stress tensor},
author = {Daobo Zhang and Josef Kiendl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.03400},
year = {2025}
}