Towards designing composites with stochastic composition: Effect of fluctuations in local material properties

این مقاله یک مطالعه عددی رفتار مکانیکی کامپوزیت های ذرات با ترکیب استوکس است. دو نوع از این مواد در نظر گرفته شده است: کامپوزیت با ماتریس الاستیک پلاستیکی همگن و به طور تصادفی توزیع شده از سختی نمونه برداری شده از یک تابع توزیع، و کامپوزیت با ماتریس دارای پارامترهای پارامترهای الاستیک-پلاستیکی متغیر با هیچ جا و به طور تصادفی توزیع شده یکسان . ما مشاهده می کنیم که حضور نوسانات در هر دو ماده یا ماتریس خواص مواد به منجر به مدول مؤثرتر، سخت تر شدن کرنش و کاهش استرس عملکرد کامپوزیت می شود. نوسانات تنش عملکرد ماتریس منجر به کاهش قابل توجهی از میانگین استرس عملکرد کامپوزیت می شود. نوسانات مدول الاستیک و سخت شدن سوپرمن با کاهش میانگین توزیع مدول الاستیک و سخت شدن شاسی کامپوزیت همراه است. برای طیف وسیعی از پارامترهای مورد نظر، نوسانات منجر به حداکثر راندمان اصلی تنش با توزیع باریک مقادیر می شود، که مستلزم مقاومت بیشتر در برابر شروع خسارت است. افزایش واریانس توابع توزیع که از خواص مواد محلی نمونه برداری می شوند، در حالی که ثابت نگه داشتن میانگین، این اثرات را بیشتر نشان می دهد. این مطالعه به دلایل رو به رشد علاقه به تکنولوژی تولید افزودنی است که فرصت های جدیدی برای طراحی مواد کامپوزیتی فراهم می کند.