Use of homogenization theory to build a beam element with thermo-mechanical microscale properties

Schrefler, B.A.; Lefik, M.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Schrefler, B.A. (Instituto di Scienza e Tecnica delle Costruzioni, University of Padova) Lefik, M. (Department of Mechanics of Materials, Technical University of Lodz)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제4권 제6호

발행연도: 1996.1

수록면: 613 - 630 (18page)

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The homogenization method is used to develop a beam element in space for thermo-mechanical analysis of unidirectional composites. Local stress and temperature field in the microscale are described using the function of homogenization. The global (macroscopic) behaviour of the structure is supposed to be that of a beam. Beam-type kinematical hypotheses (including independent shear rotations) are hence applied and superposed on the microdescription. A macroscopic stiffness matrix for such a beam element is then developed which contains the microscale properties of the single cell of periodicity. The presented model enables us to analyse without too much computational effort complicated composite structures such as e.g. toroidal coils of a fusion reactor. We need only a FE mesh sufficiently fine for a correct description of the local geometry of a single cell and a few of the newly developed elements for the description of the global behaviour. An unsmearing procedure gives the stress and temperature field in the different materials of a single cell.

#composite materials #beams #homogenization #finite element method #superconducting magnets

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Schrefler, B.A.

소속기관 Instituto di Scienza e Tecnica delle Costruzioni, University of Padova

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 2

Lefik, M.

소속기관 Department of Mechanics of Materials, Technical University of Lodz

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