JournalofTheoreticalandAppliedMechanics,2023.55(7):1537-1547TianWenlong,QiLehua,ChaoXujiang.AnefficientFEcompressionmethodforgeneratingtheRVEsofcomposites.Chinese引用格式:田文龙手有限元压缩方法的复合材料RVE创建,力学学55(7):1537-1547固体力学ChineseJournalofTheoreticalandAppliedMechanicsJul.,20232023年7月Vol.55,No.7力第55卷第7期报学学基于有限元压缩方法的复合材料RVE创建田文龙*,t,2)齐乐华*晃许江**(西北工业大学机电学院,西安710072)+(西北工业大学深圳研究院,广东深圳518057)摘要文章提出一种有限元压缩方法,可以简单、高效地创建具有较高增强体体积分数的复合材料代表性体胞单元(RVE),其具体步骤如下:(1)基于随机顺序吸附(RSA)法生成具有较低增强体体积分数的复合材料周期性RVE(2)在周期性边界条件约束下,采用有限元方法压缩前述创建的低增强体体积分数复合材料周期性RVE,得到有限元网格格式、具有较高增强体体积分数的复合材料周期性RVE;(3)通过后处理提取得到的高增强体体积分数复合材料周期性RVE中所有增强体的位置(和取向),进而创建CAD格式的复合材料周期性RVE.采用提出的有限元压缩方法,成功创建了体积分数达50.0%的球形增强体复合材料的周期性RVE.采用最近邻距离的概率分布函数、最近邻取向角的累积概率分布函数、Ripleys-K函数和对关联函数对创建的复合材料周期性RVE中球形增强体分布规律进行了统计分析,发现创建的复合材料周期性RVE中球形增强体空间随机分布.基于创建的复合材料周期性RVE和有限元均质法预测了不同类型的球形增强体复合材料的弹性性能,并与实验测试和双夹杂模型预测的结果进行了对比,验证了创建的复合材料周期性RVE及提出的有限元压缩方法的有效性,关键词代代表性体胞单元,有限元压缩方法,球形增强体复合材料,弹性性能,有限元均质法中图分类号:TG156文献标识码:Adoi:10.6052/0459-1879-23-061ANEFFICIENTFECOMPRESSIONMETHODFORGENERATINGTHERVESOFCOMPOSITESI)TianWenlong*,2)QiLehua*ChaoXujiang(SchoolofMechanicalEngineering,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi'an710072,China)f(Research&DevelopmentInstituteofNorthwesternPolytechnicalUniversityinShenzhen,Shenzhen518057,Guangdong,China)AbstractThisworkproposesanfiniteelement(FE)compressionmethodtoestablishperiodicrepresentativevolumeelements(RVEs)ofcompositeswithhighinclusionvolu...