Micromechanically based finite-element analysis of brittle fiber composites

在工程科学中，通过对“机械现象”的建模和数值模拟，可以对微机械加工模型中的零件进行扩展和验证。Zellen方法是一种对异质材料进行均质化分析的方法，它以微观力学模型的建立为基础，通过对有限单元的材料结构分析方法，建立了具有代表性的体积单元。本文介绍了一种非弹性材料的设计方法，它也可用于在FASER-Matrix-Verbund中对柔性材料的弯曲和变形进行分析，并给出了变形力学的计算公式韦尔登。采用微观结构理论进行结构分析，是对采用复合材料模型的工作阶段的机械结构进行分析的一种方法，也是对采用复合材料模型的结构间相互作用的一种评价。Die mikromechanischen Materialgleichungen für das homogenisierte Kontinuum sollen in geschichtete Schalen- oder Volumenschalenlemente einbezogen韦尔登，um damit flächenquarte Bauteile hinsichtlich ihres Verhaltens im prä- und postkritischen Versagensbereich zu berechnen.

Die Spannungs- und Verformungsberechnung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen mittels mikromechanischer Werkstoffmodelle ist Gegenstand dieses Antrags aus dem zukunftsträchtigen Forschungsneuland der Modellierung und numerischen Simulation von "Mehrskalenphänomenen" in den Ingenieurwissenschaften. Die verallgemeinerte Methode der Zellen, ein analytisches Homogenisierungsverfahren für heterogene Werkstoffe, soll auf der Basis der mikromechanischen Modellbildung am repräsentativen Volumenelement die Materialgleichungen für die Methode der finiten Elemente zur maskrokopischen Strukturanalyse von dünnwandigen, geschichteten Faserverbundkonstruktionen liefern. Sie erlaubt sowohl die Beschreibung des inelastischen Materialverhaltens der einzelnen Konstituenten als auch die Berücksichtigung des flexiblen Grenzschicht- und Grenzflächenschädigungsverhaltens im Faser-Matrix-Verbund, dessen Nachgiebigkeit und Entfestigung anhand der Grenzflächenschädigungsmechanik formuliert werden soll. Vorteil der Strukturanalyse mit mikomechanischen Konstitutitheorien ist die wirklichkeitsnahe Darstellung des mechanischen Verhaltens der Werkstoffphasen mit dem Modell für das Kompaktmaterial sowie die Erfassung der Interaktion zwischen den Konstituenten durch das Verbundmodell. Die mikromechanischen Materialgleichungen für das homogenisierte Kontinuum sollen in geschichtete Schalen- oder Volumenschalenlemente einbezogen werden, um damit flächenhafte Bauteile hinsichtlich ihres Verhaltens im prä- und postkritischen Versagensbereich zu berechnen.