西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
Journal of Xi'an Jiaotong University
2015年
10期
8-13,28
,共7页
有限细胞法%多尺度计算%非均质复合材料
有限細胞法%多呎度計算%非均質複閤材料
유한세포법%다척도계산%비균질복합재료
finite cell method%multiscale computation%heterogeneous material
针对具有多尺度特性的非均质复合材料进行结构强度分析,提出了一种确定性多尺度计算方法——有限细胞法(FCM).该方法通过矩阵凝聚和插值近似得到粗网格的刚度矩阵,在计算得到粗网格解后,通过回代技术可获得全域细网格解.为验证FCM的计算精度和计算效率,构造了多个数值算例,并与理论和有限元(FEM)结果进行了对比,结果发现:相对于FEM,FCM可显著扩大计算规模,提高计算速度,且易于并行;相对于其他多尺度计算方法,FCM在构造粗网格刚度矩阵过程中无需引入微观边界条件,计算精度高,易于降尺度计算.因此,FCM是分析复合材料结构强度的一种有效的多尺度算法,同时该方法易于推广至多尺度的非线性结构分析、热分析、地下水渗流分析等领域.
針對具有多呎度特性的非均質複閤材料進行結構彊度分析,提齣瞭一種確定性多呎度計算方法——有限細胞法(FCM).該方法通過矩陣凝聚和插值近似得到粗網格的剛度矩陣,在計算得到粗網格解後,通過迴代技術可穫得全域細網格解.為驗證FCM的計算精度和計算效率,構造瞭多箇數值算例,併與理論和有限元(FEM)結果進行瞭對比,結果髮現:相對于FEM,FCM可顯著擴大計算規模,提高計算速度,且易于併行;相對于其他多呎度計算方法,FCM在構造粗網格剛度矩陣過程中無需引入微觀邊界條件,計算精度高,易于降呎度計算.因此,FCM是分析複閤材料結構彊度的一種有效的多呎度算法,同時該方法易于推廣至多呎度的非線性結構分析、熱分析、地下水滲流分析等領域.
침대구유다척도특성적비균질복합재료진행결구강도분석,제출료일충학정성다척도계산방법——유한세포법(FCM).해방법통과구진응취화삽치근사득도조망격적강도구진,재계산득도조망격해후,통과회대기술가획득전역세망격해.위험증FCM적계산정도화계산효솔,구조료다개수치산례,병여이론화유한원(FEM)결과진행료대비,결과발현:상대우FEM,FCM가현저확대계산규모,제고계산속도,차역우병행;상대우기타다척도계산방법,FCM재구조조망격강도구진과정중무수인입미관변계조건,계산정도고,역우강척도계산.인차,FCM시분석복합재료결구강도적일충유효적다척도산법,동시해방법역우추엄지다척도적비선성결구분석、열분석、지하수삼류분석등영역.
