細(xì)觀力學(xué)可視參數(shù)化建模及一種新型擴(kuò)展有限元方法研究.pdf

1、本論文包括兩部分研究內(nèi)容。第一部分利用Abaqus前處理二次開發(fā)功能實現(xiàn)了細(xì)觀計算力學(xué)單胞的可視參數(shù)化建模，第二步部分研究了一種新型的擴(kuò)展有限元方法，并以 Abaqus為平臺，利用其UEL用戶子程序接口實現(xiàn)了對非均質(zhì)材料復(fù)雜細(xì)觀裂紋擴(kuò)展過程的模擬。
　　第一部分：
　　1.根據(jù)細(xì)觀力學(xué)周期單胞的平移對稱性，推導(dǎo)了長方體、六棱柱和面心立方等形狀單胞的周期性邊界條件，可通用于應(yīng)力分析、熱膨脹分析和熱傳導(dǎo)分析。進(jìn)一步根據(jù)中心對稱條

2、件，推導(dǎo)了原單胞體積減半后的周期性邊界條件，可進(jìn)一步減少計算規(guī)模。
　　2.將上述推導(dǎo)的單胞的周期性邊界條件，利用Abaqus的前處理腳本接口，用Python語言編寫了一個自動計算具有周期性微結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)材料等效材料參數(shù)的程序。并利用這個程序計算了纖維增強復(fù)合材料、顆粒增強復(fù)合材料和多孔復(fù)合材料在多種單胞形狀下的等效彈性常數(shù)、熱膨脹系數(shù)和熱傳導(dǎo)系數(shù)。
　　第二部分：
　　3.借鑒子結(jié)構(gòu)和單元局部子劃分的思想，發(fā)展了一種