含界面相Voronoi单元等效弹性常数的计算

作者：王挺; 张蕊^*; 郭然

来源：固体力学学报, 2021, 42(04): 490-500.

DOI：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2021.006

• 界面相
• Voronoi单元
• 颗粒增强复合材料
• 广义胡克定律
• 等效弹性常数

采用含界面相Voronoi单元有限元法,根据广义胡克定律,计算了在给定边界条件下,颗粒增强复合材料的等效弹性常数.建立了含多个随机分布的椭圆形夹杂及界面相的VCFEM模型,分析了夹杂体分比,界面相厚度和界面相弹性模量等因素对颗粒增强复合材料等效弹性常数的影响,并利用普通有限元方法对比验证.结果表明,当界面相弹性模量小于基体与夹杂时,材料的等效弹性模量会随着界面相厚度的增大而减小,随着夹杂体分比的增大而减小,并且界面过薄时,材料的等效弹性模量会随着夹杂体分比的增大而增大;当界面相弹性模量大于基体或夹杂时,材料的等效弹性模量会随着夹杂体分比和界面相厚度的增大而增大.而界面相的厚度和弹性模量对材料的等效泊松比的影响较小,材料的等效泊松比主要受夹杂体分比的影响,与其呈反比关系.

• 单位
  昆明理工大学; 建筑工程学院