[发明专利]一种双连续相复合材料弹性模量的计算方法

权利要求书

1.一种双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，包括：

步骤一：基于Kelvin模型建立双连续相复合材料中骨架材料的力学模型；

步骤二：从骨架材料的力学模型中提取单根支柱，以该支柱的一个端点为原点建立局部直角坐标系；

步骤三：基于弹性地基梁理论对所述单根支柱进行分析，计算得到双连续相复合材料弹性模量。

2.根据权利要求1所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，所述双连续相复合材料具有开孔泡沫骨架。

3.根据权利要求2所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，基于Kelvin模型建立双连续相复合材料中骨架材料的力学模型为十四面体泡沫模型。

4.根据权利要求1所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，所述弹性地基梁理论包括：

地基表面上任一点所受的单位面积上的压力与相应的地基竖向位移成正比

q＝ky

其中，q为单位面积的地基所受的压力，y为地基竖向位移，k为地基系数。

5.根据权利要求1所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，计算所述双连续相复合材料弹性模量包括：建立所述支柱的挠度方程：

其中，w(Y)为支柱的挠度，L为支柱BC的长度，E为骨架材料的弹性模量，I为支柱BC的截面惯性矩。

6.根据权利要求5所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，基于弹性地基梁理论，得到所述支柱受到的地基反力为：

q(Y)＝kw(Y)

其中，k是地基系数。

7.根据权利要求6所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，根据所述支柱的挠度方程以及所述支柱受到的地基反力，得到所述支柱的挠度函数：

w(Y)＝m(Y)M_x+f(Y)F_z。

8.根据权利要求7所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，对所述支柱进行受力分析，计算得到所述支柱的应变能：

并根据所述支柱的应变能，获得双连续相复合材料的总应变能。

9.根据权利要求8所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，结合双连续相复合材料外部载荷以及单胞尺寸得到外力功：

Q＝8L²σ_zzw_C-8q_Cw_CL

其中，q_C＝kw_C。

10.根据权利要求9所述的双连续相复合材料弹性模量的计算方法，其特征在于，根据所述支柱的挠度函数、所述总应变能以及所述外力功计算双连续相复合材料的等效弹性模量。