非均質(zhì)材料有限變形下的熱彈性隨機(jī)均化方法
本文關(guān)鍵詞: 熱彈性 隨機(jī)均化 非均質(zhì)材料 隨機(jī)有效性質(zhì) 數(shù)字特征值 出處:《西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年03期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:在有限變形條件下,充分考慮微觀結(jié)構(gòu)具有不確定性時(shí)對(duì)二相非均質(zhì)材料進(jìn)行熱彈性隨機(jī)均化分析.將蒙特卡洛方法和多尺度有限元方法相結(jié)合,構(gòu)建了有限變形下的熱彈性隨機(jī)均化框架.采用兩步法分別對(duì)有限變形下非均質(zhì)材料的宏觀隨機(jī)有效力學(xué)和有效熱學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了求解,并進(jìn)一步對(duì)隨機(jī)有效性質(zhì)的數(shù)字特征值進(jìn)行了推導(dǎo),得到了應(yīng)力張量、熱流量張量、變形梯度張量等隨機(jī)有效量.最后通過(guò)算例對(duì)所提方法進(jìn)行了驗(yàn)證,得出了不同相關(guān)條件及邊界條件下隨機(jī)有效量的均值和變異系數(shù).討論了不同相關(guān)條件及邊界條件下隨機(jī)有效量在表征體積單元中的分布.結(jié)果表明,有限變形下微觀結(jié)構(gòu)中客觀存在的隨機(jī)性和相關(guān)性在熱彈性的隨機(jī)均化分析中不能忽略.
[Abstract]:Under the condition of finite deformation, considering the uncertainty of microstructure, the thermoelastic random homogenization analysis of two-phase heterogeneous materials is carried out. The Monte Carlo method is combined with the multi-scale finite element method. The thermoelastic random homogenization frame under finite deformation is constructed, and the macroscopic stochastic effective mechanics and effective thermal properties of heterogeneous materials under finite deformation are solved by two-step method, respectively. Furthermore, the numerical eigenvalues of stochastic effective properties are derived, and the random effective quantities such as stress Zhang Liang, heat flux Zhang Liang and deformation gradient Zhang Liang are obtained. Finally, the proposed method is verified by a numerical example. The mean value and coefficient of variation of the random effective quantity under different correlation conditions and boundary conditions are obtained. The distribution of the random effective quantity in the characterizing volume unit under different correlation conditions and boundary conditions is discussed. The randomness and correlation of the microstructure under finite deformation can not be ignored in the stochastic homogenization analysis of thermoelasticity.
【作者單位】: 西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11572233);國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目(11102143) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(JBG150405)
【分類(lèi)號(hào)】:TB30
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,本文編號(hào):1494688
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