变分渐近均匀化理论及在复合材料细观力学中的应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 3

1.2.1 体积平均值和有效属性 3

1.2.2 界限法 6

1.2.3 解析法 10

1.2.4 数值方法 13

1.3 动机和目标 15

第2章 复合材料热传导性能的变分渐近均匀化细观模型 20

2.1 理论公式 21

2.2 二元复合材料解析求解 23

2.3 各向异性复合材料的有限元求解 25

2.4 算例 27

2.4.1 纤维增强复合材料的有效导热系数 27

2.4.2 颗粒增强复合材料的有效导热系数 29

2.5 局部热流场 32

2.6 本章小结 34

第3章 复合材料热弹耦合变分渐近均匀化细观力学模型 36

3.1 理论公式 38

3.2 细观问题的有限元求解 41

3.3 算例 43

3.3.1 局部应力场 44

3.3.2 热膨胀系数 45

3.3.3 有效比热 48

3.3.4 局部热应力场 49

3.4 本章小结 51

第4章 金属基复合材料热弹塑性行为的细观力学分析 54

4.1 理论公式 55

4.2 有限元数值求解 58

4.3 初始屈服面预测 61

4.4 非均匀材料弹塑性性能模拟 62

4.5 算例 62

4.5.1 材料属性 62

4.5.2 初始屈服面 64

4.5.3 弹塑性行为 69

4.5.4 热弹塑性行为 71

4.6 本章小结 73

第5章 智能材料电-磁-热-弹耦合性能的细观力学模型 75

5.1 理论公式 78

5.2 有限元实现 82

5.3 算例 84

5.3.1 压电压磁两相复合材料 84

5.3.2 压电纤维增强聚合物基体复合材料 90

5.3.3 电磁弹三相复合材料 92

5.3.4 参数研究 97

5.4 本章小结 100

第6章 各向异性多孔介质变分渐近均匀化细观模型 102

6.1 问题的提出 104

6.2 变分渐近均匀方法 105

6.3 均匀化问题的有限元法 108

6.4 算例 110

6.4.1 不同均匀化理论比较 111

6.4.2 颗粒增强复合材料 114

6.4.3 充液腔有效属性 117

6.4.4 细观应力分布 118

6.4.5 骨小板的多孔弹性属性 119

6.5 本章小结 125

第7章 MPPF增强聚合物基复合材料细观力学模型 128

7.1 概述 128

7.2 组分材料的增量本构方程 129

7.2.1 线性热黏弹性聚合物本构方程 129

7.2.2 压电压磁材料本构方程 132

7.2.3 金属材料的本构方程 132

7.3 MPPF增强聚合物基复合材料细观力学模型 133

7.3.1 广义增量本构方程 133

7.3.2 变分渐近均匀化分析 135

7.3.3 有限元实现 137

7.4 数值实现 139

7.4.1 组分材料属性 139

7.4.2 模型验证 142

7.4.3 含金属芯压电和压磁纤维（MPPF）增强复合材料的有效响应 144

7.5 本章小结 147

第8章 各细观力学模型预测能力比较 149

8.1 概述 149

8.2 算例 150

8.2.1 Eshelby问题 150

8.2.2 方形单胞夹杂方形纤维结构 153

8.2.3 X形细观结构 154

8.3 本章小结 159

第9章 VAMUCH实际应用 161

9.1 本构方程 161

9.2 单胞的周期性边界条件 161

9.3 估算不同有效属性的有限元模型和边界条件 163

9.4 FEM与VAMUCH的区别 164

第10章 结论及建议 169

10.1 结论 169

10.1.1 理论不同 169

10.1.2 实际工程应用不同 171

10.2 建议 172

彩色图版 173