Bei homogenen Materialien ermöglicht das Ultraschall-Immersionsverfahren, das mit einem numerischen Optimierungsprozess verbunden ist, der meist auf dem Newton-Algorithmus basiert, die Bestimmung elastischer Konstanten für verschiedene synthetische und natürliche Verbundmaterialien. Eine wesentliche Einschränkung des bestehenden Optimierungsverfahrens liegt jedoch vor, wenn sich das betrachtete Material an der Grenze der homogenen Hypothese befindet. Dies ist der Fall der gewebten bidirektionalen SiC-Matrix und SiC-Faser Verbundwerkstoff.

In dieser Studie haben wir zwei numerische Methoden zur Bestimmung der Elastizitätskonstanten des 2D-SiC oder entwickelt SiC-Verbundwerkstoff (2D-SiC / SiC). Die erste basiert auf dem Newtonschen Algorithmus: Die elastischen Konstanten werden durch Minimieren der quadratischen Abweichung zwischen experimentellen und berechneten Geschwindigkeiten erhalten. Die zweite Methode basiert auf dem Levenberg-Marquardt-Algorithmus. Wir zeigen, dass diese Algorithmen bei homogenen anisotropen Verbundwerkstoffen zu den gleichen Ergebnissen führen. Für das 2D-SiC / SiC-Verbundmaterial ergeben die beiden Methoden, die die gleichen gemessenen Geschwindigkeiten verwenden, unterschiedliche Sätze elastischer Konstanten. Dann stellen wir fest, dass der Levenberg-Marquardt-Algorithmus eine bessere Konvergenz zu einem globalen Satz elastischer Konstanten ermöglicht, die gut mit den elastischen Eigenschaften übereinstimmt, die mit klassischen quasistatischen Methoden gemessen werden können.

Quelle: Iopscience

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