基于多尺度分析的复合材料损伤性能预测及其应用研究

针对均匀化方法对非均匀复合材料损伤力学性能预测逼近阶较低的问题, 本项目以多尺度有限元方法作为突破口，通过研究：(1) 脆性非均匀复合材料损伤演化函数的表征，及其与变形经历、损伤等价应变、能量释放率的相关性；(2) 拟静态逐步演变到动态演化的拓展，材料参数变化对动态演化函数的影响；(3) 非均匀复合材料损伤力学计算的多尺度有限元解的性质、收敛性估计及其有限元算法等内容，建立一种在数学理论上高效，同时在实际问题中普遍适用的多尺度有限元损伤应力计算算法。一方面为损伤性能分析、结构优化设计等问题提供理论支撑；同时显著提高非均匀介质中应力的计算速度和精度，实时预报材料损伤状态，为高科技现代化社会中的航空航天、武器装备保障等应用领域提供技术支持。