由材料组分直接计算功能梯度复合材料开孔板宏观响应的跨-oalib.pdfVIP

复 合 材 料 学 报 第 23 卷 　第 5 期 　　10 月 　2006 年 Acta Materiae Compositae Sinica Vol23 No5 October 2006 ( ) 文章编号 : 1000 385 1 2006 05 0 16 1 07 由材料组分直接计算功能梯度复合材料开孔板 宏观响应的跨尺度分析 程红梅 , 曹志远 ( 同济大学 航空航天与力学学院 , 上海 200092) 摘 　要 : 　建议一种新颖的功能梯度构件分析的细观元法 , 给出了方法模型、基本算式及特点与功能 。细观元法 对构件的常规有限单元内部设置密集细观单元以反映材料组分梯度变化 , 又通过协调条件将各细观元结点自由度 转换为同一常规有限元自由度 , 再上机计算 。此法可实现材料细观结构到构件宏观响应的直接过渡分析 , 而计算 单元与自由度又等同于常规有限元 , 为解决功能梯度构件宏观 、细观跨尺度分析提供了一种有效工具 。本文中直 接从制备时给定材料组分分布出发计算构件宏观响应 , 给出了不同开孔形状与数量功能梯度板的力学量三维分布 形态 。 关键词 : 　功能梯度材料 ; 三维分析 ; 细观元 ; 材料组分 ; 开孔板 中图分类号 : 　O3 16 ; TB330 1 　　文献标识码 : A Scalespan analysis f or macroresponse of f unctionally graded material plates with holes by material component C H EN G Ho ngmei , CA O Zhiyuan ( School of Aero sp ace Engineering and App lied Mechanics , Tongj i U niver sit y , Shanghai 200092 , China) Abstract : 　A new microelement met ho d for t he analysi s of functionally graded st ruct ures wa s suggest ed , and t he met hod model , basic comp ut ational equation s , feat ures and function s were given in t hi s p ap er . In or der to reflect t he graded change of t he mat erial component , t he den se microelement s were set up in t he normal finit e element of t he st ruct ure , and t he degrees of f reedom of all microelements no des were t ran slat ed into t he ones of t he same normal finit e element by t he comp atibilit y condition s , which were calculat ed by t he