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摘要：本发明公开了一种复合材料结构多尺度分析方法及其应用，涉及复合材料强度、损伤、吸能分析技术领域，包括以下内容，S1、建立微观、细观和宏观模型；S2、赋予有限元模型参数；S4、边界条件设置；S5、构建损伤模型；S6、得到结构进行信息交换；S7、结果分析：通过各尺度耦合应力应变、损伤传递得到准确的预测复合材料强度，分析并揭示复合材料细、微观、宏观损伤失效过程和失效机理。本发明能够准确地捕捉各种载荷下复合材料在各个尺度的载荷响应和失效模式，为分析和理解损伤机理提供重要数据，可根据材料的性质选取与之对应的损伤判据以及损伤演化准则，可适用于各种复合材料的多尺度分析，为复合材料的设计提供重要支撑。

主权项：1.一种复合材料结构多尺度分析方法，其特征在于，包括以下内容：S1、建立微观、细观和宏观模型；S2、赋予有限元模型参数：赋予有限元模型材料属性，材料属性由模型仿真结果得到；S3、有限元网格划分：对微观、细观和宏观有限元模型进行网格划分，并采用公式进行沙漏控制；为总体质量矩阵，为整体阻尼矩阵，为整体刚度矩阵，为总体荷载矢量，为位移矩阵；S4、边界条件设置：设置边界条件；微观与细观模型由于是代表体单元，故而需要设置周期性边界条件，对于周期性边界条件，理论上代表体单元模型中相对的面必须具有一致的节点坐标，并且建立约束方程来绑定每对节点，周期性边界条件的约束方程为，上标和为代表体单元模型对应的边界面；和为代表体单元对应的边界面的位移分量；为代表体单元模型的平均应变；和为代表体单元模型对应的边界面的坐标；为位移分量的周期性部分；S5、构建损伤模型：细观、宏观损伤模型描述材料失效，每个损伤模型都包括，线弹性阶段、损伤初始判据以及损伤演化；S6、得到结构进行信息交换：将得到的细观尺度纤维束的细观尺度应力通过桥联矩阵计算得到纤维束内基体与纤维的微观应力，再将微观应力带入微观损伤模型得到微观尺度的损伤情况，再均匀化传递回细观尺度，形成细观尺度与微观尺度应力和损伤的双向传递，最后将细观尺度的应力应变和损伤信息传递给宏观尺度；S7、结果分析：通过各尺度耦合应力应变、损伤传递得到准确的预测复合材料强度，分析并揭示复合材料细观、微观、宏观损伤失效过程和失效机理。

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百度查询： 湖南大学 一种复合材料结构多尺度分析方法及其应用