珠母贝状叠覆层状材料强度标度的渔网统计
应用统计
2017-10-11 v2 软凝聚态物质
摘要
类似于珍珠母或砖泥结构，叠覆层状结构广泛存在于天然和人造材料中，并受到仿生学的关注。已知这些结构对缺陷相当不敏感，且具有非常高的断裂韧性。其确定性行为已被深入研究，但统计研究很少，且迄今为止尚无公认的关于珍珠母强度概率分布的理论基础。本文对强度的概率密度函数(PDF)及相应的统计尺寸效应进行了数值与理论研究。在对剪切键进行合理简化后，将轴向受载的层状壳体统计建模为沿对角线拉伸的方形渔网。建立了有限元(FE)模型并用于强度的蒙特卡洛模拟。发展了渔网失效概率的解析模型，并与不同尺寸下计算得到的强度统计直方图进行了匹配。结果表明，随着尺寸增加，强度的概率密度函数缓慢地从高斯分布向 Weibull 分布转变，但该转变不同于此前 Northwestern 大学针对具有随机非均匀细观结构的准脆性材料所得到的结果。
引用
@article{arxiv.1706.01591,
title = {Fishnet Statistics for Strength Scaling of Nacreous Imbricated Lamellar Materials},
author = {Wen Luo and Zdenek P. Bazant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.01591},
year = {2017}
}