华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (10): 81-86.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.10.012
孟广伟1 李霄琳2 周立明1† 李锋1 王晖1
MENG Guang-wei1 LI Xiao-lin2 ZHOU Li-ming1 LI Feng1 WANG Hui1
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(MEMs-
FEM)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.
中图分类号: