周期性多孔材料等效剪切模量的一种简单计算方法与尺寸效应研究

提出了以圆筒扭转力学模型为基础,预测周期性多孔材料等效剪切模量及其研究尺寸效应的一种简单有效计算方法.以方形孔和圆形孔两种典型多孔材料为例进行了数值计算求解;同时,建立了几何参数随体胞尺寸缩放因子$n$的解析关系,证明了两种构型的周期性多孔材料的等效剪切模量均随尺寸缩放因子$n$的增大而减小.当$n\to\infty$时,即体胞尺寸相对整体结构无限小时,多孔材料的等效剪切模量趋近收敛于一个恒定值;当体胞的材料体分比增大时,多孔材料等效剪切模量也随之增大.此外,依据周期性多孔材料的结构对称特性,使用体胞子结构有限元计算模型进行等效剪切模量及其尺寸效应的预测,极大地提高了计算效率.