Microstructure dependent transverse strength criterion for UD-CFRP composites via computational micromechanics and machine learning

微观力学 材料科学 复合材料 微观结构 体积分数 代表性基本卷 横截面 纤维 有限元法 复合数 结构工程 工程类
作者
Yushu Li,Huasong Qin,Liyong Jia,T.E. Tay,V.B.C. Tan,Yilun Liu
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:251: 110551-110551 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2024.110551
摘要

The transverse strength of unidirectional carbon fiber reinforced polymer (UD-CFRP) composites is a high dimensional and nonlinear function of microstructure due to the wide scatter in mechanical properties and complex failure mechanisms, which is a challenging task to develop a general microstructure dependent strength criterion (MDSC) in theory or computation. Volume fraction and distribution of fibers are among the crucial influencing factors. A computational micromechanics and machine learning (ML) combined method is employed to uncover the transverse mechanical response of UD-CFRP composites. High-throughput finite element analyses (FEA) are performed to obtain the transverse behaviors of composites with varying fiber distribution and volume fraction under different loading states. They showed that fiber distribution has different effects on strengths in different failure modes, while the failure modes are closely related to loading states and fiber volume fractions. An ML model is then trained to characterize the relations between composite microstructure and composite strength. Then, the transverse strengths of 1000 new microstructures are predicted, which shows good agreement with FEA results, so that the MDSC of UD-CFRP is constructed by fully accounting for the influence of fiber distribution. Reliability of the method is verified by considering composites with various fiber volume fractions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
CSHAN发布了新的文献求助10
1秒前
GUO完成签到 ,获得积分10
1秒前
damian完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
FanXiao完成签到,获得积分10
2秒前
xiaren完成签到,获得积分10
2秒前
李爱国的应助被鸡鸡大魔王采纳,获得10
2秒前
古月水兽发布了新的文献求助10
3秒前
于林凯发布了新的文献求助10
3秒前
古月水兽发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
古月水兽发布了新的文献求助10
3秒前
废废废完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
尽职和喵子完成签到,获得积分10
3秒前
sammy完成签到,获得积分10
3秒前
feng_keyantong完成签到 ,获得积分10
3秒前
坦率水香发布了新的文献求助10
4秒前
传奇3的应助被孤独听雨的猫采纳,获得10
4秒前
Hello的应助被ny5采纳,获得10
4秒前
leo发布了新的文献求助10
5秒前
HM发布了新的文献求助10
5秒前
Szj完成签到,获得积分10
5秒前
希望天下0贩的0的应助被妮妮采纳,获得10
5秒前
活泼老三完成签到,获得积分10
5秒前
彭于晏的应助被JIA采纳,获得10
6秒前
6秒前
svt177188关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
chi发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
头不大发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Jordan关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
Anquan完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
Atelier, 2nd edition 500
Study of structural arctic steel in a friction pair with ice 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7997678
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9451475
关于积分的说明 21134911
捐赠科研通 7570667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3380199
关于科研通互助平台的介绍 2513429
邀请新用户注册赠送积分活动 2414112