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Macroscopic damping model for structural dynamics with random polycrystalline configurations

Acta Mechanica Sinica 2018年第3期34卷 493-506页

作者： Yantao Yang Junzhi Cui Yifan Yu Meizhen Xiang Academy of Mathematics and Systems Science Chinese Academy of Sciences Laboratory of Computational Physics Institute of Applied Physics and Computational Mathematics

In this paper the macroscopic damping model for dynamical behavior of the structures with random polycrystalline configurations at micro-nano scales is established. First, the global motion equation of a crystal is decomposed into a set of motion equations with independent single degree of freedom （SDOF） along normal discrete modes, and then damping behavior is introduced into each SDOF motion. Through the interpolation of discrete modes, the continuous representation of damping effects for the crystal is obtained. Second, from energy conservation law the expression of the damping coefficient is derived, and the approximate formula of damping coefficient is given. Next, the continuous damping coefficient for polycrystalline cluster is expressed, the continuous dynamical equation with damping term is obtained, and then the concrete damping coefficients for a polycrystalline Cu sample are shown. Finally, by using statistical two-scale homogenization method, the macroscopic homogenized dynamical equation containing damping term for the structures with random polycrystalline configurations at micro-nano scales is set up.

关键词： Polycrystalline cluster Dynamical equation Damping coefficient Two-scale homogenization method atomic-continuum coupled model

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