本课题是基金重大项目-'高聚物成型加工与模具设计中的关键力学和工程问题'-的第三课题,主要研究包括成型过程在内的高聚物制品性能预测的数学模型和高性能计算方法。经过四年的研究,在如下方面取得了重要进展(1)给出了高聚物的微-细观表征方法、高性能的计算机生成算法及相应的有限元剖分算法。(2)针对聚合物成型过程中宏观流动、介观纤维和分子构型的流动行为,建立了多尺度模型,给出了有限体积法;建立了自由界面追踪的LEVEL SET方法;发展了Galerkin型无网格方法。(3) 对于具有周期性和拟周期性的高聚物制品的性能预测,特别是强度预测,发展了二阶双尺度分析方法;对于相应的富利叶和非富利叶动态热-力耦合问题,分别给出了二阶双尺度模型及相应的二阶双尺度方法。(4)对于一致和非一致随机分布的复合材料及其结构,构造性地给出了统计的二阶多尺度计算方法。(5) 对于高聚物板结构,发展了各向异性插值的有限元方法,并具体地构造出各向异性单元。本课题总计发表论文68 篇,其中SCI 34 篇,EI 51篇;参加国内外学术会议 59 人次,会议邀请报告14次;培养博士13名,硕士生29名,博士后2名。
英文主题词Performance prediction of polymer product; Melt flow of polymer;Level-Set methods; Statistical two-order two-scale methods;Plate bending FEM