Évaluation des performances des modèles d'homogénéisation pour des fibres aléatoirement dispersées ayant des rapports de forme élevés
Résumé
Les méthodes d'homogénéisation analytiques de Mori-Tanaka et auto-cohérente ont été utilisées pour évaluer les propriétés élastiques effectives des composites renforcés par des fibres aléatoirement dispersées. Les résultats obtenus ont montré que le rapport de forme des fibres a un effet considérable sur le module d'élasticité effectif du composite. Pour valider les résultats des modèles analytiques, les propriétés élastiques effectives des composites ont aussi été calculées par la méthode des éléments finis. Les fibres ont été générées aléatoirement dans un cube périodique en utilisant un algorithme d'adsorption séquentielle aléatoire. Chaque réalisation géométrique générée a été maillée, et des conditions aux rives périodiques ont été appliquées. Pour chercher le tenseur d'élasticité effectif d'une réalisation, les contraintes ont été moyennées sur tous les éléments du modèle éléments finis. Le volume élémentaire représentatif a été déterminé statistiquement pour plusieurs rapports de forme de fibres (3 à 50). Les résultats montrent une relation quasi-linéaire entre le module d'élasticité effectif du composite et le rapport de forme des fibres aléatoires. Les estimations du modèle de Mori-Tanaka sont légèrement plus rigides que les résultats du modèle éléments finis. Les estimations de la méthode auto-cohérente sont plus rigides que les résultats des méthodes éléments finis et Mori-Tanaka.
Origine : Accord explicite pour ce dépôt
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