考虑纤维波纹度的单向复合材料代表性体积元生成算法
后印本
An algorithm to generate representative volume elements for unidirectional composites considering fiber misalignment
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作者：
谢晨阳
1
黄鲛
2
肖光明
3
张贤杰
1
王俊彪
1
李玉军
1,3
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作者单位：
- 通讯作者：
李玉军
Email:li.yujun@nwpu.edu.cn
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提交时间：2024-07-02 15:07:02
摘要: 提出一种单向纤维增强复合材料(UD-FRP)周期性高保真代表性体积元(RVE)的创建算法。首先基于随机游走算法，采用贝塞尔(Bézier)曲线表征纤维形态，使曲线各控制点处的切线方向的统计分布服从多变量冯米斯-费歇尔(Von-Mises Fischer)函数，创建出初步的软核模型。进而基于力偏置算法，在保证RVE内部纤维不产生过度扭曲的前提下，调整纤维间的重叠，创建出对应的硬核模型。调整过程中，通过引入三维近邻列表算法，大幅提高算法效率。最后对所创建的含有纤维波纹度特征的RVE模型进行了横向剪切渐进损伤分析，用以揭示该方法的研究价值及应用领域。结果表明，该方法能够快速有效地创建不同尺寸及纤维波纹度的RVE几何构型，这种含有波纹度特征的纤维构型会对UD-FRP的横向剪切性能产生一定影响，纤维波纹度越大，UD-FRP的横向剪切强度越大。
版本历史
| [V2] |
2024-07-02 15:07:02 |
ChinaXiv:202404.00142V2
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| [V1] |
2024-04-09 15:02:54 |
ChinaXiv:202404.00142v1
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