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A fully implicit mean-field damage formulation with consistent linearization at large deformations
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AI
DOI：10.1177/10812865261420809.png)
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摘要
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碳纤维增强塑料（CFRP）在近几十年来因其卓越的力学性能和轻质特性而日益重要。本研究旨在通过开发结合均值场理论的超弹性-塑性-损伤均质化方法，推进对CFRP行为的理解和模拟。纤维和基体的材料响应采用考虑损伤演化的应变能函数进行建模，同时推导出均质化过程的完全线性化，以确保在大变形模拟中牛顿-拉夫逊迭代方案的协调实施。本工作的创新之处在于均值场均质化框架内超弹性-塑性-损伤本构模型的线性化，为模拟CFRP的非线性行为提供了高效的牛顿算法。引入了适用于纤维超弹性模型的失效准则，以及基体在率形式下的损伤饱和变量，有效捕捉损伤演化。通过离散化的均质化公式，通过三个数值算例展示了所提出模型的能力，并与实验研究进行验证，证明其在模拟CFRP损伤方面的有效性和可靠性。
Keyword:
Hyperelastic-plastic material
inhomogeneous material
mean-field method
damage
numerical algorithms
consistent linearization
期刊
M
IF:
1.7
论文数:
152
被引数:
2.5K
机构
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