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申请/专利权人：太原理工大学
摘要：本发明公开了一种快速构建非均质材料细观数值模型的方法，涉及材料的细观多尺度力学性能分析领域，具体为：建立一个空间区域，并在该区域内部随机生成相互不干涉的球形空隙结构；为上述空间区域施加狄利克雷边界条件，赋予基于应变能势函数的不可压缩超弹性材料本构模型，并采用任意ALE自适应网格划分方法对其进行网格离散；利用有限单元法对上述的非线性弹性边值问题进行求解，通过驱动内部空隙区域自发生长来生成细观空隙结构；通过几何重构与几何缩放操作，完成非均质材料细观数值模型的构建。本发明解决了现有技术中算法复杂度高、构建效率低等问题，丰富了非均质材料多层次、跨尺度的细观力学性能分析手段。
主权项：1.一种快速构建非均质材料细观数值模型的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：建立一个空间区域，在这个空间区域内部随机生成相互不干涉的球形空隙结构，将空间区域分为空隙区域和固体区域两部分，并将这两部分指定为初始区域，所述空隙区域包括所有的球形空隙结构；S2：对S1中的初始区域的边界施加狄利克雷边界条件；S3：对S1中的固体区域赋予基于应变能势函数描述的不可压缩超弹性材料本构模型；S4：根据连续介质力学原理，建立以S2和S3为约束并能够表征空间区域内球形空隙结构生长行为的非线性弹性边值方程组；S5：采用任意拉格朗日-欧拉ALE自适应网格划分方法，对S1中的固体区域进行网格离散，并基于有限单元法对S4中的非线性弹性边值方程组进行求解；S6：判断空间区域的最终相对密度或最终体积分数是否达到设定值，若是，结束计算流程；若否，则返回并继续执行S5，直至满足要求后，停止计算，得到带有网格、节点信息的固体区域有限元模型；S7：导出S6中固体区域有限元模型的网格、节点信息，并利用CAD软件开展几何重构与几何缩放，以满足后续对材料细观力学性能分析的需求，至此完成非均质材料细观数值模型的构建。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 太原理工大学 一种快速构建非均质材料细观数值模型的方法
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