Computer modelling and analysis of effective properties of composites

• Autorzy: Fedeliński P. , Górski R. , Dziatkiewicz G. , Ptaszny J.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie komputerowe i analiza własności zastępczych kompozytów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, different formulations of the boundary element method (BEM) are presented for an analysis of composites containing rigid or deformable stiffeners and inclusions. The developed computer codes are used to compute effective material properties by considering a representative volume element (RVE) or a unit cell. The results computed by the proposed BEM are compared with available experimental, analytical or numerical results, shown in the literature. Key words: boundary element method, eomposites, effeetive properties, homogenization, reprcsentative volume element,

PL

W pracy przedstawiono różne sformułowania metody elementów brzegowych (MEB) w analizie kompozytów zawierających sztywne i odkształcalne elementy usztywniające lub wtrącenia. Opracowane programy komputerowe zastosowano do wyznaczenia zastępczych własności materiałowych poprzez analizę reprezentatywnego elementu objętościowego lub komórki elementarnej. Wyniki otrzymane proponowanymi sformułowaniami MEB porównano z wynikami doświadczalnymi, analitycznymi i numerycznymi, przedstawionymi w literaturze.

Słowa kluczowe

EN

boundary element method; composites; effective properties; homogenization; representative volume element; unit cell

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Methods in Materials Science
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, No. 1
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Fedeliński P.

autor

Górski R.

autor

Dziatkiewicz G.

autor

Ptaszny J.

• Department of Strength of Materials and Computational Mechanics Silesian University of Technology 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A,

Bibliografia

• Brebbia, CA., Dominguez, L, 1992, Boundary Elements. An Introductory Course, Computational Mechanics Publications, Southampton.
• Chen, X.L., Liu, Y.J., 2005, An advanced 3D boundary element method for characterizations of composite materials. Eng Anal Bound Elem, 29, 513-523.
• Davi, G., Milazzo, A., 2001, Multidomain boundary integral formulation for piezoelectric materials fracture mechanics, Int J Sol Struct, 38, 7065-7078.
• Eischen, J.W., Torquato, S., 1993, Determining elastic behavior of composites by the boundary element method, J Appi Phys, 74, 1, 159-170.
• Fedeliński, P., 2006, Boundary element method for analysis of elastic structures with rigid fibres, Eng Modell, 32. 1. 135-142.
• Fedeliński, P., Górski, R., 2006, Analysis and optimization of dynamically loaded reinforced plates by the coupled boundary and finite element method, CMES, 15, 1, 31-40.
• Nemat-Nasser, S., Hon, M., 1999, Micromechanics: Overall properties of heterogeneous materials, Elsevier, Amsterdam.
• Ptaszny, J., Fedeliński, P., 2010, Numerical homogenization by using the fast multipole boundary element method, ACME, 14 pages (accepted).
• Qin, Q.-H., 2004, Material properties of piezoelectric composites by BEM and homogenization method, Comp Sirmet 66, 295-299.
• Sheng, N., Boyce, M.C., Parks, D.M., Rutledge, G.C., Abes, JX, Cohen, R.E., 2004, Multiscale micromechanical molding of polymer/clay nanocomposites and the effective clay particle, Polymer, 45, 487-506.
• Yao, Z., Kong, F., Wang, H., Wang, P., 2004, 2D Simulation of composite materials using BEM, Eng Anal Bound Elem 28, 927-935