An energy‐momentum space‐time discretization of a constrained micropolar continuum for 3D fiber‐reinforced composites
An energy‐momentum space‐time discretization of a constrained micropolar continuum for 3D fiber‐reinforced composites
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3D 纤维增强复合材料约束微极性连续体的能量动量时空离散
DOI：
10.1002/pamm.202000002
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Röbiger C.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Groß M;Dietzsch J;Röbiger C.
在2D纤维增强复合材料中，直径在微米范围内的单纤维嵌入基体材料中。3D纤维增强复合材料由直径为毫米的纤维束（粗纱）组成。因此，3D纤维增强复合材料需要扩展的材料建模，因为纤维束必须被视为具有曲率-扭转（扭转和弯曲）刚度的梁状结构。通过一个扩展的连续体公式，我们modell一个微惯性和曲率扭转刚度。我们通过独立的钻孔自由度引入这些二次效应。由此产生的约束微极连续导出的混合原理的虚功率。在离散情况下，该变分原理产生了混合B-杆方法和能量-动量格式。我们展示了瞬态数值例子，这表明了微惯性的影响，以及扭转和弯曲刚度的纤维束。
In 2D fiber‐reinforced composites, single fibers with a diameter in the range of micrometers are embedded in a matrix material. 3D fiber‐reinforced composites consist of fiber bundles (rovings) with diameters of millimeters. Therefore, 3D fiber‐reinforced composites require an extended material modelling, because a fiber bundle has to be considered as a beam‐like structure with curvature‐twist (twisting and bending) stiffness. By means of an extended continuum formulation, we modell a micro inertia and a curvature‐twist stiffness. We introduce these secondary effects by means of independent drilling degrees of freedom. The resulting constrained micropolar continuum is derived by a mixed principle of virtual power. In the discrete setting, this variational principle generates a mixed B‐bar method and an energy‐momentum scheme. We show transient numerical examples, which demonstrate the effect of micro inertia as well as the twisting and bending stiffness of the fiber bundles.
有限弹塑性应变下的各向异性纤维基材料模型
DOI：
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发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
--
作者：
Sven Klinkel;C. Sansour;W. Wagner
通讯作者：
W. Wagner
由虚拟功率原理导出的混合 B 杆公式，用于纤维增强连续体的能量动量时间积分
影响因子：
7.2
作者：
M. Groß;J. Dietzsch;C. Röbiger
通讯作者：
C. Röbiger