کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11027828 1666153 2018 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A spectral decomposition approach for the mechanical statistical characterization of distributed fiber-reinforced tissues
ترجمه فارسی عنوان
یک روش تجزیه طیفی برای مشخصه های مکانیکی آماری از بافت های تقویت شده فیبر توزیع شده
کلمات کلیدی
توزیع فیبر آماری، تجزیه طیفی، چند متغیره، چهارم شبه غیرانسانی، مواد تقویت شده فیبر،
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
We discuss a spectral decomposition formulation for the mechanical statistical characterization of the anisotropic strain energy density of soft hyperelastic materials embedded with distributed fibers. We consider a generalized angular probability density function (PDF) of the reinforcement built upon the local eigenvalue and eigenvector system of the Cauchy-Green deformation tensor. We focus our analysis on material models dependent on the fourth pseudo-invariant of the deformation, I4, and on exponential forms of the fiber strain energy function. Within such a spectral reference system, we derive the closed-form expression of the PDF for I4 by generalizing the multi-value random variable transformation procedure recently developed in Gizzi et al. 2016. Our formulation bypasses the cumbersome extension-contraction switch, commonly adopted for shutting down the contribution of contracted fibers in models based on generalized structure tensors. Accordingly, we identify analytically the support of the fibers in pure extension for significant loading conditions. We can readily compute any statistics of the fourth pseudo-invariant and we can derive the direct definition of the average second Piola-Kirchhoff stress tensor according to the second order approximation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Non-Linear Mechanics - Volume 106, November 2018, Pages 258-265
نویسندگان
, , ,