【摘 要】
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本研究提出一种有限元压缩方法，可以简单、高效地创建具有较高增强体体积分数的复合材料代表性体胞单元（RVE），其具体的步骤如下：（1）基于随机顺序吸附（RSA）法生成具有较低增强体体积分数的复合材料周期性RVE,（2）在周期性边界条件约束下，采用有限元方法压缩前述创建的低增强体体积分数复合材料周期性RVE，得到有限元网格格式、具有较高增强体体积分数的复合材料周期性RVE,（3）通过后处理提取得到的高
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（52231004和52205415）； 广东省基础与应用基础研究基金区域联合基金项目（2021A1515110034）； 陕西省自然科学基金项目（2022JQ-029）资助；
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本研究提出一种有限元压缩方法，可以简单、高效地创建具有较高增强体体积分数的复合材料代表性体胞单元（RVE），其具体的步骤如下：（1）基于随机顺序吸附（RSA）法生成具有较低增强体体积分数的复合材料周期性RVE,（2）在周期性边界条件约束下，采用有限元方法压缩前述创建的低增强体体积分数复合材料周期性RVE，得到有限元网格格式、具有较高增强体体积分数的复合材料周期性RVE,（3）通过后处理提取得到的高增强体体积分数球形增强体复合材料周期性RVE中所有增强体的位置（和取向），进而创建CAD格式的复合材料周期性RVE。采用提出的有限元压缩方法，成功地创建了体积分数达50%的球形增强体复合材料的周期性RVE。采用最近邻距离的概率分布函数、最近邻取向角的累积概率分布函数、Ripleys-K函数和对关联函数对创建的复合材料周期性RVE中球形增强体分布规律进行了统计分析，发现创建的复合材料周期性RVE中球形增强体空间随机分布。基于创建的复合材料周期性RVE和有限元均质法预测了不同类型的球形增强体复合材料的弹性性能，并与实验测试和双夹杂模型预测的结果进行了对比，验证了创建的复合材料周期性RVE及提出的有限元压缩方法的有效性。
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