
本成果针对轨道交通装备中的新型复合材料工程仿真,设计了弹性体复合材料数值模拟无网格广义有限差分技术,分析了复合材料内部的应力场和应变场分布。结合区域分解技术,将复合材料结构分为多个子区域,首先在各层分别进行无网格广义有限差分数值离散,然后根据复合材料公共界面的连续条件,将各层离散矩阵进行耦合求解。由于复合材料结构是典型的多层结构系统,各层的尺寸相差较大,如涂层的狭长比约为几个微米甚至几个纳米,而基底的狭长比在毫米甚至更高的量级,跨尺度的结构特性使得涂层-基底系统的精确数值模拟较为困难。本成果相比于传统有限元方法,精度明显提高且算法稳定,具有很好的收敛性。