Voronoi Cell Finite Element Method for Fluid-Filled Materials
Voronoi Cell Finite Element Method for Fluid-Filled Materials
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流体填充材料的 Voronoi 单元有限元法
DOI：
10.1007/s11242-017-0898-9
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发表时间：
2017-08
影响因子：
2.7
通讯作者：
Guo Ran
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Rui;Guo Ran
提出了一种改进的Voronoi胞元有限元方法，以考虑多孔材料内部的流体压力。孔边界上的牵引力可以等于压力产生的力，将拉格朗日乘数乘以约束，我们得到一个新的函数。从修正后的单元能量泛函出发，推导出单元的刚度矩阵和荷载向量。利用该模型对不同边界问题的数值算例进行了计算，并与传统的基于位移的有限元模型进行了比较。结果表明，该方法可以测量含有随机分布和尺寸的特定压力孔洞的多孔材料上的不规则局部应力。该方法大大减少了计算得到的多孔结构的单元数和节点数。
A modified Voronoi cell finite element method is proposed to allow for fluid pressure within porous materials. Traction on the hole boundary can equal the force generated by the pressure, and multiplying the Lagrange multiplier by the constraints, we derive a new function. The stiffness matrix and load vector were derived from the modified element energy functional. Numerical examples with various boundary problems were evaluated using the proposed model and compared with a conventional displacement-based finite element model. The results show that the proposed method can measure the irregular local stress on porous materials that contain randomly distributed and sized holes with specifics pressures. The proposed method significantly reduces the number of elements and nodes of the calculated porous structure.
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D. Lo;D. Allen
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通讯作者：
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DOI：
10.1051/cocv:2002053
发表时间：
2002-06
期刊：
ESAIM: Control, Optimisation and Calculus of Variations
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--
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E. Feireisl;Yong Lu