Сравнительный анализ результатов моделирования пористой пьезокерамики методами эффективных модулей и конечных элементов с экспериментальными данными - Статья
Результаты вычислительных экспериментов по определению характеристик композитной пористой пьезокерамики. Сравнительный анализ методов решения статических задач электроупругости неоднородных композитных сред. Учет неоднородности поляризации вблизи пор.
Аннотация к работе
Сравнительный анализ результатов моделирования пористой пьезокерамики методами эффективных модулей и конечных элементов с экспериментальными даннымиВ данной работе представлены результаты вычислительных экспериментов по определению характеристик пористой пьезокерамики по методологии, включающей метод эффективных модулей, моделирование представительных объемов, метод конечных элементов для решения статических задач электроупругости для неоднородных композитных сред и учет неоднородности поляризации вблизи пор. Для генерирования пор использовались два метода, описанные в [7]: простой случайный метод и метод ограниченной диффузией агрегации Виттена-Сандера. При небольшом проценте пористости в качестве достаточно простой и адекватной модели пьезокерамической кубической решетки можно использовать модель, состоящую из одинаковых ячеек - кубиков, часть из которых случайным образом объявляется порами (простой случайный метод). На всех приводимых ниже графиках синие линии соответствуют зависимостям, полученным для представительного объема, сгенерированного простым случайным методом, а красные - методом Виттена-Сандера. Зависимости относительного упругого модуля хорошо аппроксимируются линейными функциями от пористости в случае простого случайного метода генерации представительного объема; а зависимости, соответствующие методу Виттена-Сандера, носят квадратичный характер.