论文摘要
本文采用高性能边界元法(HPBEM)模拟颗粒填充复合材料非线性界面分离问题。以双线性界面模型为例,其非线性本构关系为分段线性界面模型,由线弹性、软化和流动三个阶段组成。采用多域边界元方法,通过界面节点描述界面应力连续和位移跳跃。通过节点对解耦实现界面分离。与有限元法不同,本文提出的处理界面节点分离的边界元法,在分离前后保持节点自由度(DOF)数目不变,有利于实施数值方法。在非线性界面变形软化阶段的模拟中,每次加载计算采用先从上一次加载条件下卸载,然后更新材料性能重新加载的方案,并通过迭代到达新的平衡状态。同时,本文采用快速多极算法以解决大规模的复合材料脱胶问题,一次计算可以求解数百万自由度规模的问题,并保证了界面应力结果精度。通过与单夹杂情况的解析解对比,验证了本文方法高应力精度。对于含有400个夹杂,自由度数超过13万的问题的脱胶过程模拟,总共耗时25小时。验证了本文方法求解大规模非线性界面问题的求解能力和效率。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 吴志鹏,林勤业,陈永强
关键词: 非线性界面模型,高性能边界元方法,颗粒复合材料,界面脱胶过程,快速多极展开
来源: 力学与工程——数值计算和数据分析2019学术会议 2019-04-19
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 数学,数学
单位: 北京大学工学院力学与工程科学系
分类号: O241.82
页码: 94-99
总页数: 6
文件大小: 581k
下载量: 20
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标签：非线性界面模型论文; 高性能边界元方法论文; 颗粒复合材料论文; 界面脱胶过程论文; 快速多极展开论文;