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Nonlinear elastic constitutive relations of residually stressed composites with stiff curved fibres

Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2022年第10期43卷 1515-1530页

作者： M.H.B.M.Shariff J.Merodio R.Bustamante Department of Mathematics Khalifa University of Science and TechnologyAbu Dhabi127788United Arab Emirates Departamento de Matemática Aplicada a las TIC ETS de Ingeniería de Sistemas InformaticosUniversidad Politecnica de MadridMadrid28031Spain Departamento de Ingeniería Mecánica Universidad de ChileBeauchef 851Santiago CentroSantiago8370448Chile

Mechanical models of residually stressed fibre-reinforced solids,which do not resist bending,have been developed in the literature.However,in some residually stressed fibre-reinforced elastic solids,resistance to fibre bending is significant,and the mechanical behavior of such solids should be investigated.Hence,in this paper,we model the mechanical aspect of residually stressed elastic solids with bending stiffness due to fibre curvature,which up to the authors’knowledge has not been mechanically modeled in the past.The proposed constitutive equation involves a nonsymmetric stress and a couple-stress tensor.spectral invariants are used in the constitutive equation,where each spectral invariant has an intelligible physical meaning,and hence they are useful in experiment and analysis.A prototype strain energy function is proposed.Moreover,we use this prototype to give results for some cylindrical boundary value problems.

关键词： fibre-reinforced solid residual stress bending stiffness spectral invariant second gradient finite elasticity

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