کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6917533 862971 2014 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Two-scale computational homogenization of electro-elasticity at finite strains
ترجمه فارسی عنوان
همگن سازی محاسباتی دو بعدی الکترواستاتیک در سویه های محدود
ترجمه چکیده
این سهم چارچوب همگن سازی محاسباتی در دو مقیاس را برای شبیه سازی جامد الکترونی در سویه های محدود ارائه می دهد. یک شکل کلی از شرایط هیل ماندل برای مشتق شدن شرایط انتقال انرژی بین مقیاس استفاده شده است. فرمول مکانیکی پیوستگی به یک محیط عنصر محدود با مقیاس دوگانه پیاده سازی شده است، که در آن ما یک عنصر حجم نماینده میکروسکوپی را در هر نقطه ادغام دامنه ماکروسکوپی پیوند می دهیم. برای اجازه دادن به یک راه حل کارآمد از مسئله ارزش مرزی ماکروسکوپیک، مفهوم سازگاری الگوریتمی از مسئله ماکروسکوپیک به دست می آید. این روش برای تجزیه و تحلیل کامپوزیت های پلیمر-سرامیکی دی الکتریک استفاده می شود، جایی که ما تعیین می کنیم که موثر بودن کامپوزیت ها با ریزساختار های مختلف متفاوت است. علاوه بر این، کاربرد روش پیشنهادی را برای محاسبه مشکلات مرزی دو بعدی الکترومکانیکی همراه با توجه به تغییرات بزرگ نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
This contribution addresses a two-scale computational homogenization framework for the simulation of electro-active solids at finite strains. A generalized form of the Hill-Mandel condition is employed for the derivation of energetically consistent transition conditions between the scales. The continuum mechanical formulation is implemented into a two-scale finite element environment, in which we attach a microscopic representative volume element at each integration point of the macroscopic domain. In order to allow for an efficient solution of the macroscopic boundary value problem an algorithmically consistent tangent of the macroscopic problem is derived. The method will be applied to the analysis of dielectric polymer-ceramic composites, where we determine the effective actuation of composites with different microstructures. Furthermore, we show the applicability of the proposed method to the computation of two-scale electro-mechanically coupled boundary value problems in consideration of large deformations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 278, 15 August 2014, Pages 62-79
نویسندگان
, , ,