| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第22-23页 |
| 1 绪论 | 第23-45页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第23-26页 |
| 1.2 非均质材料热力耦合问题概述 | 第26-27页 |
| 1.3 非均质材料多尺度方法研究进展 | 第27-39页 |
| 1.3.1 均匀化方法 | 第30-34页 |
| 1.3.2 非均质多尺度方法 | 第34页 |
| 1.3.3 广义有限元法 | 第34-37页 |
| 1.3.4 多尺度有限元法 | 第37-39页 |
| 1.4 多尺度有限元法与其他方法的比较 | 第39-41页 |
| 1.5 材料微结构建模方法概述 | 第41-42页 |
| 1.6 本文主要研究思路 | 第42-45页 |
| 2 非均质材料热弹性问题的耦合扩展多尺度有限元方法 | 第45-69页 |
| 2.1 引言 | 第45页 |
| 2.2 热弹性问题基本方程 | 第45-46页 |
| 2.3 耦合扩展多尺度有限元法 | 第46-57页 |
| 2.3.1 多物理场数值基函数构造 | 第48-53页 |
| 2.3.2 宏观尺度计算 | 第53-55页 |
| 2.3.3 微观载荷的处理 | 第55-57页 |
| 2.4 数值算例 | 第57-67页 |
| 2.4.1 不同边界条件下数值基函数的精度测试 | 第57-61页 |
| 2.4.2 矩形夹杂的方形板热弹性分析 | 第61-63页 |
| 2.4.3 含圆形夹杂的L形结构热弹性分析 | 第63-65页 |
| 2.4.4 含RMDF夹杂的梁结构热弹性分析 | 第65-67页 |
| 2.5 算法存储需求和计算复杂度分析 | 第67-68页 |
| 2.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 3 非均质材料非线性热弹性问题的预修正多尺度方法 | 第69-95页 |
| 3.1 引言 | 第69页 |
| 3.2 基于加法分解的多尺度分析 | 第69-74页 |
| 3.2.1 微观温度和位移的加法分解 | 第69-70页 |
| 3.2.2 微观扰动的局部放松边界条件 | 第70-71页 |
| 3.2.3 微观扰动角节点的协调性处理 | 第71-72页 |
| 3.2.4 预修正多尺度分析 | 第72-74页 |
| 3.3 数值算例 | 第74-92页 |
| 3.3.1 边界效应的测试 | 第75-78页 |
| 3.3.2 含不同夹杂的悬臂梁结构非线性热弹性分析 | 第78-83页 |
| 3.3.3 Ti/ZrO_2功能梯度材料非线性热弹性分析 | 第83-89页 |
| 3.3.4 微孔冷却结构非线性热弹性分析 | 第89-92页 |
| 3.4 算法计算效率分析 | 第92-94页 |
| 3.5 本章小结 | 第94-95页 |
| 4 非均质材料热弹塑性问题的增强基函数多尺度方法 | 第95-113页 |
| 4.1 引言 | 第95页 |
| 4.2 热弹塑性问题基本方程 | 第95-96页 |
| 4.3 基于增强基函数多尺度分析方法 | 第96-102页 |
| 4.3.1 增强数值基函数 | 第97-98页 |
| 4.3.2 宏观单元矩阵 | 第98-100页 |
| 4.3.3 数值基函数的更新 | 第100页 |
| 4.3.4 多尺度迭代算法 | 第100-102页 |
| 4.4 数值算例 | 第102-110页 |
| 4.4.1 准则值R_(crit)的影响 | 第102-107页 |
| 4.4.2 增强基函数边界条件的影响 | 第107-108页 |
| 4.4.3 非均质框架结构的热弹塑性分析 | 第108-110页 |
| 4.5 算法计算效率分析 | 第110-111页 |
| 4.6 本章小结 | 第111-113页 |
| 5 非均质材料弹塑性损伤问题的增强基函数多尺度分析 | 第113-124页 |
| 5.1 引言 | 第113页 |
| 5.2 准脆性材料细观尺度材料模型 | 第113-116页 |
| 5.2.1 弹塑性及非局部损伤耦合模型 | 第113-115页 |
| 5.2.2 材料界面的粘性张拉-开裂关系 | 第115-116页 |
| 5.3 基于增强数值基函数多尺度迭代策略 | 第116-119页 |
| 5.3.1 宏观切线刚度阵和载荷向量 | 第116-118页 |
| 5.3.2 多尺度迭代分析 | 第118-119页 |
| 5.4 数值算例 | 第119-123页 |
| 5.4.1 简支梁结构弹塑性损伤分析 | 第119-122页 |
| 5.4.2 L形结构弹塑性损伤分析 | 第122-123页 |
| 5.5 本章小结 | 第123-124页 |
| 6 基于开放式计算力学软件SiPESC的程序研发 | 第124-147页 |
| 6.1 引言 | 第124页 |
| 6.2 SiPESC平台简介 | 第124-127页 |
| 6.3 传热、热力耦合及多尺度有限元模块的研发 | 第127-141页 |
| 6.3.1 数据类的设计 | 第128页 |
| 6.3.2 分析任务类设计 | 第128-133页 |
| 6.3.3 多尺度单元的实施 | 第133-138页 |
| 6.3.4 多尺度算法实现 | 第138-141页 |
| 6.4 数值算例 | 第141-146页 |
| 6.4.1 散热片热传导分析 | 第141-142页 |
| 6.4.2 简支梁热弹性分析 | 第142-143页 |
| 6.4.3 W/Cu功能梯度材料多尺度热弹性分析 | 第143-146页 |
| 6.5 结论 | 第146-147页 |
| 7 总结与展望 | 第147-150页 |
| 7.1 总结 | 第147-148页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第148-149页 |
| 7.3 展望 | 第149-150页 |
| 参考文献 | 第150-161页 |
| 附录A 程序结构图 | 第161-165页 |
| 附录B 微结构生成的随机形态描述函数法 | 第165-168页 |
| 附录C 多表面塑性模型应力更新算法 | 第168-170页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第170-171页 |
| 致谢 | 第171-172页 |
| 作者简介 | 第172页 |
