一种针对多孔材料考虑温度与塑性的三维VCFEM数值模拟方法

    公开(公告)号:CN119647197A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202411811256.0

    申请日:2024-12-10

    Abstract: 本发明公开了一种针对多孔材料考虑温度与塑性的三维VCFEM数值模拟方法,考虑了塑性和高温下温度依赖热膨胀。基于最小余能原理,对考虑热应变的情况推导出修正的增量形式的余能泛函。将单元进行缩放后把每个单元被细分为多个Delaunay四面体,并使用Hammer数值积分方法进行积分,构建了考虑椭球形的三维应力函数。相比于传统的有限元分析,三维VCFEM在非线性模拟中每个增量步骤所需的计算时间更少,相同模型和载荷情况只需要不到600秒,壁钟时间减少了近54倍。在保持精度的同时,效率大幅提高。

    一种针对含界面相颗粒增强复合材料弹性问题的三维Voronoi单元模拟方法

    公开(公告)号:CN119783460A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202411872907.7

    申请日:2024-12-18

    Abstract: 本发明设计了一种针对含界面相颗粒增强复合材料弹性问题的三维Voronoi单元模拟方法,推导出了包含夹杂,基体和界面的三维修正余能泛函,使该方法可用于计算三维三相复合材料;另外,本发明分别在三个积分域内构造应力函数,采用Maxwell完备多项式,包括应力函数多项式和相互作用力函数多项式,对于具有不同节点数量的三维界面单元具有良好的收敛性和连续性。与商业软件相比,该方法在计算三维界面Voronoi模型时更加快捷高效,在计算同一模型时,可以用较少的单元获得商业软件中数十万个单元的结果。与传统的位移有限元法相比,该方法在解决颗粒复合增强材料的应力问题时更具针对性。

    一种基于二维任意多边形杂交有限元的复合材料瞬态热传导和热应力模拟方法

    公开(公告)号:CN119560078A

    公开(公告)日:2025-03-04

    申请号:CN202510030260.1

    申请日:2025-01-08

    Abstract: 本发明涉及瞬态热传导技术领域,具体涉及一种基于二维任意多边形杂交有限元的复合材料瞬态热传导和热应力模拟方法,包括以下步骤:S1:确定分析模型及材料属性,建立包括边界和初始条件在内的瞬态热传导基本方程;S2:构建并扩展广义变分泛函,结合拉格朗日乘子法处理边界条件,将求解域离散化为多个独立单元;S3:采用假设的温度场、热通量场和热应力场函数,引入离散后的有限元格式,从泛函中推导出相应的有限元方程;S4:通过编程求解瞬态温度场,并将其引入应力分析中,最终得到材料在不同时间点的温度和应力分布。本发明通过杂交热通量有限元来求解瞬态热传导的温度分布与热应力,为复合材料的瞬态热传导和热应力分析提供了一种新途径。

Patent Agency Ranking