多尺度建模与仿真在三明治结构上的应用

目前，在卫星，飞机，汽车，风能设备，桥梁制造等多个领域，三明治结构都以其卓越的刚度质量比，优良的减振降噪效果等突出优点而广泛被采用。本项目将采用多尺度计算方法实现三明治结构的线性以及非线性建模与仿真。多尺度计算是计算力学界近来非常关注的研究方向，其思想是在结构需要特别关注的部分(如应力集中区域，裂纹区域)和不需要特别关注的部分采用不同尺度的力学模型，其目的是在不降低精度的前提下提高计算效率，从而为深入研究复杂结构的非线性变形或破坏过程提供有力的计算基础。本项目采用Arlequin方法和s-方法实现多尺度计算，并将它们与数值渐近法（Asymothotic Numerical Method）联合起来模拟三明治结构的几何非线性变形，如刚体与三明治结构的表面接触问题，三明治结构的整体屈曲与局部屈曲问题等等，研究成果将指导三明治结构在工业上的应用，并使多尺度计算在几何非线性问题上的研究有重大突破。