基于MEMsFEM的功能梯度压电板力电耦合分析

摘要：

功能梯度压电材料(FGPM)是一类材料特性连续变化的力电耦合材料.由于材料性能的不均匀性,相应的力学分析具有很大挑战.基于混合扩展多尺度有限元法(MEMsFEM)建立了FGPM力电耦合问题的分析模型.采用传统多尺度有限元法构造电势多尺度基函数,用扩展多尺度有限元法在不同坐标方向构造位移多尺度基函数,并通过引入耦合附加项考虑各坐标方向位移场间的耦合作用.多尺度基函数的构造可以有效捕捉材料的非均质性,由此可以在粗尺度上对问题进行求解,明显减少了计算量.最后通过数值算例验证了MEMsFEM的有效性和高效性.文中模型为功能梯度材料力学行为的数值模拟提供了有效途径.

关键词：混合扩展多尺度有限元、功能梯度材料、压电材料、力电耦合

所属期刊栏目：44

分类号：TB115(工程基础科学)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项2012YQ030075;国家自然科学基金资助项目51305157;吉林省科技厅基金资助项目20160520064JHSupported by the National Key Scientific Instrument and Equipment Development Projects of China2012YQ030075;the National Natural Science Foundation of China51305157;Jilin Provincial Department of Science and Technology Fund Project20160520064JH

在线出版日期：2017-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：81-86