请问怎样理解细观力学有限元

whua8

请问怎样理解细观力学有限元? 是不是把要用有限元研究的对象网格划分的细小一点就是细观力学有限元?
对代表单元进行有限元分析的话, 这叫做细观力学有限元吗? 请大侠指教

wxwswsw

个人觉得，从方法上来说细观力学有限元的单元确实要相对小一些，至少比分析对象小一个尺度，这是因为一般可以认为，物质分为宏观、细观、微观、纳观，细观力学这个名字本身就说明分析的角度是从细观这个小尺度出发，也正因为是从小尺度出发，因此单元不可以划分太大。但是细观力学的精髓并不在于研究尺度的变小，而是随着研究尺度的变小，材料的性能也会发生很大的变化，材料更趋于均匀，材性更加简单，因此，可以用一些简单的本构来描述这些微小单元的力学行为，而对试件整体来说，随着无数简单本构关系的小单元的累加，宏观上开始体现出我们试验室条件下能观察到的复杂现象，以混凝土为例，比如混凝土宏观上的抗拉强化，受压硬化，等等现象，这也像是我们平时所说的1＋1不等于2一样吧，

whua8

楼上的兄弟你好:

可以用一些简单的本构来描述这些微小单元的力学行为，而对试件整体来说，随着无数简单本构关系的小单元的累加，从而得到整体的力学本构,可另一方面,再研究整个材料各部分的破坏的话,比如混凝土,一方面研究整体本构,另一方面研究砂浆石子等的破坏,请问这两者是不是矛盾? 请指教 谢谢

wxwswsw

个人觉得这并不矛盾，从微观的角度来说，本构是指微单元体的应力——应变关系，由于单元分的很细，单元都被看作是代表性单元（微观无穷大，宏观无穷小），因此认为它们的本构关系是简单而单纯的，而宏观试件整体的应力－应变关系则只是这些小单元组合后形成的“结构”的“荷载——位移”关系而已，宏微观的研究就是想使这种“荷载——位移“的关系能够和已有的的、传统的”本构关系“对比。如果对上了，那么就说明微观力学是可行的，换一角度说，微观力学可以解释那些复杂的”本构关系“其本质是相同的。

whua8

wxwswsw 兄你好: 这个问题还想向你请教:
对于整体结构来讲,由于网格单元分的很细,单元都被看作是代表性单元（微观无穷大，宏观无穷小).  因此认为它们的本构关系是简单而单纯的，我的理解是你所说的这个本构关系应该是代表单元的宏观总体本构. 不知对不,? 但现在的问题是一些复合材料文献将代表单元取出来,用细观力学有限元对代表单元进行分析然后判断代表单元内部的破坏.    这上面一方面对代表单元进行总体本构分析另一方面判断代表单元的破坏,总感觉有点矛盾? 而且对代表单元进行细观分析的同时此时的宏观的表现应该是不段变化的 !!!  不知道我的理解对不,  请高手指教! 谢谢

wxwswsw

我想说明的是，我上面的观点都是从“试件”大小的量级上考虑问题的，在这种情况下”代表性单元“代表的材料本身应该具有一定的均匀性，力学性能应该相似，以复合材料（两种材性相异的材料复合而成）为例，代表性单元如果同时考虑了这两种材料的性能，就必然使力学本构引入复杂性，这又回到以前的，用复杂的本构关系来表示材料力学性能的老路上来；所以这时采用的代表性单元也应该是两种（前提是在试件层次上考虑问题），由这两种代表性单元的组合来表现整体的性能。这两种本构关系才是我所说的代表性单元的本构关系。
由于试件内部材料组合的复杂性，应力分布也复杂起来，单个单元有可能在整体破坏（表现为承载力下降）之前发生，因此需要单独对单元的破坏做出判断。
当然以上也只是我个人的理解而已。

whua8

楼上的兄弟你好:   建议你看看复合材料宏观力学性能方面(杨庆生)的文献, 我想这方面的文献基本是这么做的,取出代表性单元(两种材料) ,假定接触面良好,根据均匀化理论 得出复合材料的宏观力学性能.另一方面建议老兄看看岳珠锋的文章, 取出代表单元,对代表单元进行细观有限元分析研究代表单元中两种材料的滑移和破坏.   
上面两种做法不知道是不是矛盾?

我最初的问题也就是这个! 望继续指教!

everestar

细观更多的体现在研究方法上。