智能材料电-磁-热-弹耦合性能的细观力学模型

钟轶峰^1,2，矫立超^1,2，周小平^1,2，杨文文^1,2，杨旦旦^1,2

1. 重庆大学土木工程学院2. 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学)

摘 要：基于变分渐近均匀化方法建立能预测智能材料电-磁-热-弹全耦合性能的细观力学模型。从智能材料电-磁-热-弹耦合本构方程中推导能量泛函变分表达式出发,利用单胞细观尺度与宏观尺度比作为小参数将材料的能量泛函渐近扩展为系列近似泛函,通过最小化近似泛函求解场变量的波动函数,从而建立逼近物理和工程真实性的细观力学模型,并通过有限元数值实现。通过BaTiO3-CoFe2O4纤维/环氧树脂复合材料算例表明:构建的细观力学模型可准确预测电-磁-热-弹耦合性能和重构多物理场局部分布。

关键词：变分渐近法;均匀化;复合材料;细观力学;电磁热弹;