不确定微观结构复合材料的随机均匀化热性质

doi:10.3969/j.issn.1001-2400.2016.05.014

西安电子科技大学学报

不确定微观结构复合材料的随机均匀化热性质

尤芳1,2;陈建军1;马娟1;曹鸿钧1

(1. 西安电子科技大学机电工程学院，陕西西安 710071;
2. 西北农林科技大学机电工程学院，陕西杨凌 712100)

收稿日期:2015-06-26 出版日期:2016-10-20 发布日期:2016-12-02
作者简介:尤芳(1973-)，女，讲师，西安电子科技大学博士研究生，E-mail: youfang@nwsuaf.edu.cn．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51175398，11102143)

Stochastic homogenized thermal properties of composites with an uncertain microstructure

YOU Fang1,2;CHEN Jianjun1;MA Juan1;CAO Hongjun1

(1. School of Mechano-electronic Engineering, Xidian Univ., Xi'an 710071, China;
2. College of Mechanical ＆ Electronic Engineering, Northwest A ＆ F Univ., Yangling 712100, China)

Received:2015-06-26 Online:2016-10-20 Published:2016-12-02

摘要/Abstract

摘要：

将等效夹杂法和随机因子法相结合，研究了单向纤维三维复合材料有效热特性的随机均匀化分析问题．充分考虑微观结构形态和组成材料特性的随机性及参数之间的相关性，推导了单向纤维增强复合材料随机有效热性质(如热膨胀系数)及其相关性，并与随机因子法和蒙特卡罗法的结果进行了比较．通过对两种方法的结果分析表明，微观结构参数的随机性和相关性对随机均匀化结果具有影响，并得出一些重要结论．

关键词: 复合材料, 均匀化, 随机, 相关性, 有效热性质

Abstract:

Random homogenization analysis of the effective thermal properties of a three-dimensional composite material with unidirectional fibers is presented by combining the equivalent inclusion method with the Random Factor Method (RFM). The randomness of the micro-structural morphology and constituent material properties as well as the correlation among these random parameters are completely accounted for, and stochastic effective thermal properties as thermal expansion coefficients as well as their correlation are then found. Results from the RFM and the Monte-Carlo Method (MCM) are compared. The impact of randomness and correlation of the micro-structural parameters on the random homogenized results is revealed by two methods simultaneously, with some important conclusions obtained.

Key words: composites, homogenization, random, correlation, effective thermal properties

尤芳;陈建军;马娟;曹鸿钧. 不确定微观结构复合材料的随机均匀化热性质[J]. 西安电子科技大学学报, 2016, 43(5): 75-80.

YOU Fang;CHEN Jianjun;MA Juan;CAO Hongjun. Stochastic homogenized thermal properties of composites with an uncertain microstructure[J]. Journal of Xidian University, 2016, 43(5): 75-80.

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Stochastic homogenized thermal properties of composites with an uncertain microstructure

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