复合材料统一微观力学理论

我们考虑具有随机（统计均匀或不均匀）、周期或确定性（既非随机也非周期）结构的基体复合材料 (CM)。 CM 表现出线性或非线性行为，耦合或非耦合的多物理现象，局部弹性、弱非局部（应变梯度和应力梯度）或强非局部（应变型和位移型，粘性动力学）相位属性。一种修改的计算分析微观力学 (CAM) 方法为 CM 引入一种精确的加法通用积分方程 (AGIE)，适用于上述任何结构和相位属性的 CM。静态 AGIE 的统一迭代求解适用于支持紧凑压缩的体力作为 fundamentally 新的通用训练参数。该方法还通过一种新颖的代表体积单元 (RVE) 概念建立了关键阈值，用于过滤掉有效参数的不合适子数据集，该 RVE 概念扩展了 Hill 的经典框架。该 RVE 概念消除了样本大小、边界层和边缘效应，使其适用于任何结构和相位属性的 CM，无论是局部还是非局部，线性还是非线性。将此新的 RVE 概念整合到机器学习和神经网络技术中，可构建任何未定义的非局部算子。该方法结构为模块化、基于块的框架，允许独立开发和细化软件组件。这种灵活、稳健的 AGIE-CAM 框架集成了数据驱动、多尺度和多物理建模，加速了任何微观拓扑和相位属性被考虑的 CM 的研究。 AGIE-CAM 框架代表着复合材料微观力学的一个突破性范式转变，重新定义了我们理解其在微观水平行为的哲学。