随机纤维结构拉伸强度的高效图基仿真
数值分析
2020-10-07 v1 数值分析
动力系统
摘要
本文提出一种针对随机纤维结构（如非织造材料中所见）虚拟拉伸强度测试的模型—仿真框架。重点在于针对问题固有的多尺度与随机性进行高效处理。特别地，随机微结构与宏观尺度上确定性结构生产相关特征之间的相互作用，使得经典的基于均匀化的方法计算复杂且代价高昂。在我们的方法中，我们将纤维结构建模为基于图桁架型结构，并配备非线性弹性材料定律。通过将拉伸强度测试描述为随边界条件变化的力平衡序列，将其嵌入奇异扰动动力系统有利于关于解理论与数值方法收敛性的论断。一种针对问题的数据约简提供了额外的加速，蒙特卡洛仿真考虑了随机性。本工作作为概念验证，并为优化开辟了领域。
引用
@article{arxiv.2010.02805,
title = {Efficient Graph-based Tensile Strength Simulations of Random Fiber Structures},
author = {Marc Harmening and Nicole Marheineke and Raimund Wegener},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.02805},
year = {2020}
}