A computationally efficient coupled multi-scale model for short fiber reinforced composites

纤维 有限元法 航程(航空) 体积分数 代表性基本卷 计算机科学 比例(比率) 基质(化学分析) 材料科学 计算科学 结构工程 复合材料 工程类 物理 程序设计语言 量子力学
作者
Brian A. Castricum,Martin Fagerström,Magnus Ekh,Fredrik Larsson,Mohsen Mirkhalaf
出处
期刊:Composites Part A-applied Science and Manufacturing [Elsevier]
卷期号:163: 107233-107233 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.compositesa.2022.107233
摘要

A coupled multi-scale (macro–micro) model is developed to predict non-linear elasto-plastic behavior of short fiber reinforced composites. At the microscopic level, a recently proposed micro-mechanical model, developed based on a two-step orientation averaging approach, is used. A wide range of micro-structural parameters, including matrix and fiber constitutive parameters, fiber volume fraction and fiber aspect ratio, can be accommodated in the model. Different interactions including Voigt, Reuss and a self-consistent assumption are considered in the model. This micro-mechanical model is then incorporated in a Finite Element model of the macro-scale problem, enabling coupled macro–micro simulations of real-life structures/specimens. Numerical examples and comparisons with experimental data, taken from literature, show that the model gives good predictions. Besides, several strategies and techniques are employed to improve the computational efficiency of the model. These techniques include replacing originally utilized trapezoidal integration (for fiber orientations and calculation of the Eshelby tensor) with more efficient integration schemes, and using a more efficient method for data storage. Comparisons of the computational efforts shows that these improvements substantially decreased the computational cost of the model.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
gwfew发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
1210xi完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
小董不懂发布了新的文献求助10
4秒前
yangts2021发布了新的文献求助10
4秒前
七七发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
5秒前
xiomnf发布了新的文献求助20
5秒前
六月歌者完成签到,获得积分10
5秒前
晴天发布了新的文献求助10
5秒前
简化为完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
仙子狗尾巴花完成签到,获得积分10
6秒前
hyf完成签到,获得积分10
6秒前
顾矜应助bin采纳,获得10
6秒前
7秒前
帅g完成签到,获得积分10
7秒前
WTH应助唯手熟尔采纳,获得10
7秒前
jingxu发布了新的文献求助30
7秒前
quanshijie发布了新的文献求助10
8秒前
hyq发布了新的文献求助30
8秒前
laohu2发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
123完成签到,获得积分10
8秒前
早发论文发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
9秒前
子星完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
爆米花应助Camille采纳,获得10
10秒前
diupapa完成签到,获得积分10
10秒前
26937635发布了新的文献求助10
10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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
扫描探针电化学 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 941
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5439470
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4550649
关于积分的说明 14225656
捐赠科研通 4471747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2450474
邀请新用户注册赠送积分活动 1441297
关于科研通互助平台的介绍 1417901