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六边形蜂窝等效面外剪切模量预测及其尺寸效应
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:力学学报
  • 时间:2013.3.3
  • 页码:288-292
  • 分类:V214.6[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]西北工业大学机电学院,西安710072
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2011CB610304)和国家自然科学基金(10925212)资助项目.
  • 相关项目:计算固体力学与结构优化
中文摘要:

给出了预测六边形蜂窝材料等效剪切模量及其尺寸效应的圆筒扭转力学模型和扭转能量法,建立了等效面外剪切模量G13相对于材料体分比v、周向单胞数n、圆筒半径r和单胞层数参数m变化的解析表达式;同时将扭转能量法、有限元数值模拟计算和G-A经典细观力学方法进行了比较,从理论上揭示并验证了尺寸效应的存在性.结果表明,当蜂窝体胞尺寸相对结构尺寸无穷小时,预测结果趋近于细观力学方法的结果.此外,利用周期性蜂窝材料的结构对称特性,使用体胞子结构有限元计算模型进行等效面外剪切模量及其尺寸效应的预测,在不影响计算结果的前提下极大地提高了计算效率.

英文摘要:

In this paper, a cylinder torsion model and a torsion energy method are proposed to predict equivalent out- plane shear modulus of hexagon cellular materials. An analytical expression for its size effect is constructed in terms of volume fraction(v), number of cells in circumference(n), radius of the hollow cylinder(r) and number parameter of cell layers(m). Comparisons are made among the results of torsion energy method, finite element numerical simulation and G-A microstructure mechanical method. The size effect is revealed and proved theoretically. Numerical results show that when the cell size trends to be infinitely small with regard to the size of the structure, predicted results approach those obtained by mesoscopic mechanics method. Due to the cyclic symmetry of periodic cellular materials, it is shown that the computing efficiency can be greatly increased by means of the substructure model.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332