建立具複雜幾合材料於高速撞擊下之多尺度計算平台

專案詳細資料

Description

多尺度運算在涉及破壞行為之研究在過去一直存有部分侷限與挑戰,因其內部力學行為將隨時間與空間尺度的縮小有顯著地改變,而此特性卻不易由實驗所驗證。因此,多年以來學者專家們極度致力於建立多尺度之計算方法與電算平台。然而,因材料特性、組成與其他外在因素的越發複雜,更為適應此些條件之計算方法勢必得應運而生。本計畫擬專門針對具複雜幾何的材料於受到高速衝擊問題時建立一個結合微觀與巨觀尺度之計算方法與平台,一來可探討衝擊波在不同尺度下之傳遞特性與破壞差異,二來可利用多尺度(微觀與巨觀)算法結合兩者優點。另因本計畫主要為探討複雜幾何材料遇撞擊時之問題,如層層交互堆疊而成的複合材料,強化纖維(Fiber Reinforced Composites),或充滿孔隙的金屬材料,發泡金屬(MetalFoam),因此,於巨觀尺度下,預計以質點法中的物質點法(Material PointMethod)為主,因其具有易於建模與處理高速撞擊破壞之優點,再輔以網格法中的有限元素法相互比較,先結合兩者優點完善巨觀尺度計算方法,再藉由過往美軍實驗數據加以驗證。而微觀尺度下,則採分子動力學(Molecular Dynamics)為主要研究方法。最終,建構結合微觀與巨觀尺度之計算平台,提供一個可供工業界或軍方再進行相關實驗前之前導定性分析,或實驗後之數值驗證。
狀態已完成
有效的開始/結束日期1/01/2131/07/23

聯合國永續發展目標

聯合國會員國於 2015 年同意 17 項全球永續發展目標 (SDG),以終結貧困、保護地球並確保全體的興盛繁榮。此專案有助於以下永續發展目標:

  • SDG 9 - 產業、創新與基礎設施

Keywords

  • 多尺度計算、物質點法、衝擊波、破壞機制、複合材料、數值建模

指紋

探索此專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。