计算复合材料有效弹性模量的重心有限元方法

编号 zgly0001330147

文献类型 期刊论文

文献题名 计算复合材料有效弹性模量的重心有限元方法

作者 王兆清  张景涛  李淑萍 

作者单位 山东建筑大学工程力学研究所  山东警察学院治安系 济南250101  济南250101 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2007年06期

年份 2007 

分类号 TB33 

关键词 重心有限元  有效模量  复合材料  数值模拟  多边形单元 

文摘内容 采用几何法构造出任意边数多边形单元的重心插值形函数,应用Galerkin法提出了求解弹性力学问题的重心有限元方法。用重心有限元方法对SiC/Ti和B/Al 2种纤维复合材料横向截面的有效弹性模量进行了预报。计算模型取纤维呈六边形排列且为各向同性的代表性单胞,对其杨氏模量、剪切模量和体积模量在较大的体积分数范围内进行了数值模拟。通过与解析公式和传统有限元的计算结果对比,重心有限元方法的计算结果符合解析公式解的趋势,与传统有限元的计算结果吻合较好。与传统有限元方法相比,重心有限元方法的单元划分不受三角形或四边形的形状限制,能够再现材料的真实结构。由于单元较大且数目较少,本文方法具有很高的计算效率。