A versatile and highly efficient algorithm to generate representative microstructures for heterogeneous materials

材料科学 均质化(气候) 微观结构 复合材料 各向同性 微观力学 横截面 体积分数 算法 计算机科学 复合数 结构工程 光学 生物多样性 工程类 物理 生物 生态学
作者
Chaocan Cai,Tieliang Zhang,Xiaojun Wang,Weilong Yin,Zhonghai Xu,Rongguo Wang,Xiaodong He
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier]
卷期号:241: 110138-110138
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2023.110138
摘要

In this study, a novel approach based on the maximum penetration-biased (MPB) algorithm is proposed to rapidly generate representative volume elements (RVEs) for advanced composites. This method is capable of handling various microstructural features such as nonuniform distribution of high-volume fractions, concave or convex inclusions and the control of inter-inclusion distances. Statistical functions from short-range to long-range demonstrate that the resulting microstructures are complete spatial random, and the microstructures observed in realistic composites can be reproduced by the proposed algorithm. Accurate prediction for the elastic properties and transverse isotropy of the generated microstructures with varying inclusion shapes using homogenization method further verify the validity of the developed method. A nonlinear damage study compared to the circular inclusion reveals that the capsule shape leads to a reduction of strength of unidirectional fiber reinforced composites under transverse tension or compression while the lobular inclusion presents a deterioration of strength under tension but an enhancement of strength in compression. The MPB algorithm provides an effective tool for micromechanical assessment, quantitative research and data-driven studies such as machine learning of composites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
dhh198完成签到 ,获得积分10
2秒前
可爱的函函应助Joey采纳,获得10
3秒前
5秒前
完美世界应助Noah采纳,获得10
6秒前
SciGPT应助Noah采纳,获得10
6秒前
科研难应助Noah采纳,获得10
6秒前
黄紫红发布了新的文献求助10
6秒前
小马甲应助Noah采纳,获得10
6秒前
斯文败类应助Noah采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助Noah采纳,获得10
6秒前
初晴应助Noah采纳,获得30
6秒前
柳梢黄昏完成签到 ,获得积分10
7秒前
可爱的函函应助先一采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
孙思杰发布了新的文献求助30
11秒前
12秒前
tt发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
霍楠发布了新的文献求助10
15秒前
此间少年发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
一件获取完成签到,获得积分20
18秒前
19秒前
科研啊科研完成签到,获得积分10
19秒前
开心憨憨完成签到,获得积分10
20秒前
iaskwho发布了新的文献求助10
21秒前
研友_VZG7GZ应助此间少年采纳,获得10
22秒前
benben应助李胜男采纳,获得10
24秒前
喜滋滋发布了新的文献求助10
24秒前
DLL发布了新的文献求助10
24秒前
美美熊发布了新的文献求助20
24秒前
zzff完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
NIUBEN发布了新的文献求助10
29秒前
轻松青亦完成签到,获得积分10
29秒前
彭于晏应助iaskwho采纳,获得10
29秒前
小蘑菇应助灰灰灰采纳,获得10
30秒前
33秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2410650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2106062
关于积分的说明 5320836
捐赠科研通 1833494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 913602
版权声明 560840
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488530