基于Voxel有限元网格对球形夹杂复合材料的应力分析

作     者：刘宝瑞 方国东 梁军 LIU Baorui;FANG Guodong;LIANG Jun

作者机构：北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2015年第32卷第6期

页      面：1769-1776页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(11102051 11325210) 国家留学基金(201303070093) 

主　　题：Voxel网格 有限元 局部应力平均 应力集中 应力分析 

摘      要：通过Voxel有限元网格对球形夹杂复合材料进行应力分析时,由于Voxel网格在两相界面呈现阶梯状,所以在两相界面附近的单元会表现出明显的应力集中现象。提出采用局部应力平均方法来处理由于Voxel有限元网格而引起的应力集中,并且考虑应力平均区域、应力平均加权函数以及网格密度的影响。结果表明:该局部应力平均方法能够有效地去除两相界面附近单元的应力集中,但应力平均区域不能过大也不能过小。通过计算发现采用2个Voxel网格深度的平均区域为最优,并且具有网格不依赖性。该方法也可以进一步用于球形夹杂复合材料的积累损伤演化分析。