<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computers, Materials &#x0026; Continua</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-2226</issn>
<issn pub-type="ppub">1546-2218</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">59950</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2024.059950</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Toward Analytical Homogenized Relaxation Modulus for Fibrous Composite Material with Reduced Order Homogenization Method</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Toward Analytical Homogenized Relaxation Modulus for Fibrous Composite Material with Reduced Order Homogenization Method</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Toward Analytical Homogenized Relaxation Modulus for Fibrous Composite Material with Reduced Order Homogenization Method</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Jia</surname><given-names>Huilin</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Huang</surname><given-names>Shanqiao</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Yuan</surname><given-names>Zifeng</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref><email>yuanzifeng@pku.edu.cn</email></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>HEDPS, Center for Applied Physics and Technology (CAPT), Department of Mechanics and Engineering Science, Peking University</institution>, <addr-line>Beijing, 100871</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>State Key Laboratory for Turbulence and Complex Systems, Peking University</institution>, <addr-line>Beijing, 100871</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Zifeng Yuan. Email: <email>yuanzifeng@pku.edu.cn</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date date-type="collection" publication-format="electronic">
<year>2025</year></pub-date>
<pub-date date-type="pub" publication-format="electronic">
<day>03</day>
<month>1</month>
<year>2025</year></pub-date>
<volume>82</volume>
<issue>1</issue>
<fpage>193</fpage>
<lpage>222</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>21</day>
<month>10</month>
<year>2024</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>04</day>
<month>12</month>
<year>2024</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2025 The Authors.</copyright-statement>
<copyright-year>2025</copyright-year>
<copyright-holder>Published by Tech Science Press.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMC_59950.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>In this manuscript, we propose an analytical equivalent linear viscoelastic constitutive model for fiber-reinforced composites, bypassing general computational homogenization. The method is based on the reduced-order homogenization (ROH) approach. The ROH method typically involves solving multiple finite element problems under periodic conditions to evaluate elastic strain and eigenstrain influence functions in an &#x2018;off-line&#x2019; stage, which offers substantial cost savings compared to direct computational homogenization methods. Due to the unique structure of the fibrous unit cell, &#x201C;off-line&#x201D; stage calculation can be eliminated by influence functions obtained analytically. Introducing the standard solid model to the ROH method enables the creation of a comprehensive analytical homogeneous viscoelastic constitutive model. This method treats fibrous composite materials as homogeneous, anisotropic viscoelastic materials, significantly reducing computational time due to its analytical nature. This approach also enables precise determination of a homogenized anisotropic relaxation modulus and accurate capture of various viscoelastic responses under different loading conditions. Three sets of numerical examples, including unit cell tests, three-point beam bending tests, and torsion tests, are given to demonstrate the predictive performance of the homogenized viscoelastic model. Furthermore, the model is validated against experimental measurements, confirming its accuracy and reliability.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Homogenized relaxation modulus</kwd>
<kwd>viscoelastic</kwd>
<kwd>standard solid model</kwd>
<kwd>reduced order homogenization</kwd>
<kwd>fibrous composite material</kwd>
</kwd-group>
<funding-group>
<award-group id="awg1">
<funding-source>National Key R&#x0026;D Program of China</funding-source>
<award-id>2023YFA1008901</award-id>
</award-group>
<award-group id="awg2">
<funding-source>National Natural Science Foundation of China</funding-source>
<award-id>11988102</award-id>
<award-id>12172009</award-id>
</award-group>
</funding-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>Fiber-reinforced composites offer advantages such as lightweight properties, high strength, extended maintenance intervals, and corrosion resistance, making them widely used in the aerospace and automotive industries [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]. Thermosetting or thermoplastic matrices with cylindrical microstructures exhibit transversely isotropic viscoelastic behavior, as documented in the literature [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>]. The overall mechanical behavior of fibrous composites is analyzed using multiscale methods. These methods provide detailed insights into the underlying mechanisms, enabling material performance optimization and guiding innovative material design.</p>
<p>Initially, homogenization methods for viscoelastic composites were based on the correspondence principle. Micromechanical theoretical schemes developed for elastic composites were extended to viscoelastic composites to estimate their effective elastic moduli in the Laplace domain. Various approaches, including mean-field homogenization methods [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>], the asymptotic homogenization method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>], the variational principle [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>], and the sequential linearization approach [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>], have been employed to simulate viscoelastic composites. Results obtained in the Laplace domain are then transformed back to the time domain to determine the effective response of the viscoelastic materials. However, performing an analytical inverse transform is usually too complex, so the macroscopic response in the time domain can only be obtained through numerical inversion [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] or approximate inversion methods [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>], which can be costly and less accurate.</p>
<p>To overcome the limitations of the Laplace transformation, various homogenization methods have been developed to operate directly in the time domain [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>]. Mean-field homogenization methods, initially formulated for linear elastic composite materials, have since been extended to address nonlinear behaviors, such as elastoplastic [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>] and viscoelastic [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>] responses, among others. These extensions are typically implemented by linearizing local constitutive laws incrementally, an approach necessitated by the Eshelby problem&#x2019;s assumption that mechanical interactions within phases are purely elastic. Additionally, stress and strain fields within each phase are approximated as phase averages, treating them as homogeneous. However, in nonlinear problems, where stress and strain distributions are inherently non-uniform across phases, this approximation can lead to an over-stiffness issue. To address this challenge, techniques such as the isotropization method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>] and higher-order theories [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>] have been proposed. Bleiler et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>] introduced a tangent second-order homogenization method to estimate the effective mechanical response of fibrous composites with hyperelastic, anisotropic, and incompressible phases. Furthermore, Barral et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>] advanced the Mori-Tanaka method by incorporating a modified transformation field analysis (TFA) approach first proposed by Dvorak and his coworkers [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>] and introducing a specialized coating between fibers and the matrix, effectively mitigating over-stiffness in the analysis of fiber-reinforced composites. In the TFA method, the inelastic strains are considered as given eigenstrains. This method assumes that eigenstrains in each phase of the composite are piecewise constant, this lower-order approximation can lead to inaccurate solutions for overall properties. To overcome the problem, Michel et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>] have introduced the nonuniform transformation field analysis, where full field calculations take place and the plastic behavior is traced with the help of several plastic modes. Strategies such as subdividing each phase into numerous partitions, using asymptotically consistent eigenstrain fields have also been employed [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>].</p>
<p>The asymptotic homogenization method is a mathematically rigorous methodology developed by Sanchez-Palencia [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>], Bensoussan and Alain [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>]. Compare to the Mean-field homogenization method, it effectively captures the interactions between different phases within composite materials, enabling more precise predictions of their overall performance. It has been proved that the considered fields converge towards the homogeneous macroscopic solution as the micro-structural parameter <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:mi>&#x03BE;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi></mml:math></inline-formula> tends to 0. The classic asymptotic homogenization method can obtain the linear homogenized modulus by solving a linear unit cell problem with given phase material elastic properties. Thus, one can use the homogenized elastic properties in a macroscopic simulation without downscaling or upscaling between the macro- and meso-scales. In this manner, the linear homogenization process is named as &#x201C;off-line&#x201D; process. However, if material nonlinearities at the mesoscale are considered, a unit cell problem must be solved at every integration point of all the macroscopic elements during each macroscopic <italic>Newton-Raphson</italic> iteration. Additionally, the unit cell problem itself requires a <italic>Newton-Raphson</italic> iterative process due to material nonlinearities. This repeating process is known as the &#x201C;on-line&#x201D; process since it depends on the &#x201C;on-the-fly&#x201D; kinematic measurements at the macro-scale, significantly increasing the computational cost. Yu et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>] used the asymptotic homogenization method to solve thermo-viscoelastic problems, considering both multiple spatial and temporal scales. Zhai et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>] developed a time-domain asymptotic homogenization method based on the integral form of the Kelvin&#x2013;Voigt viscoelastic model and used it for woven fabric composites.</p>
<p>Multiscale computational techniques based on the finite element method such as <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>FE</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, offer the possibility of computing the macro-structural response of heterogeneous materials with an arbitrary microscopic geometry and constitutive behavior. A scheme based on the discrete homogenization method are developed to predict the effective mechanical properties of 3D dry textiles [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>]. Recently, the isogeometric analysis method (IGA), proposed by Hughes and his coworkers [<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-37">37</xref>], has been incorporated into computational homogenization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-38">38</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-40">40</xref>]. The method aims to unify the representation of geometric models and mesh models by directly employing the spline functions as the shape functions. The errors produced by geometric approximations inherent in conventional finite-element and finite-volume techniques could be greatly reduced because the same model is used for both modeling and analysis. Cylindrically orthotropic [<xref ref-type="bibr" rid="ref-41">41</xref>] and viscoelasticity [<xref ref-type="bibr" rid="ref-42">42</xref>] are considered for fiber-reinforced composites using IGH methods.</p>
<p>To decrease computational costs at the meso-scale without significantly compromising solution accuracy, the reduced-order-homogenization (ROH) multiscale method was developed, combining the asymptotic homogenization method with transformation field analysis (TFA) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-43">43</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>]. The ROH method was first used in composite plasticity and failure analysis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-43">43</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-45">45</xref>], and higher-order ROH methods have been developed for three-scale nonlinear problems [<xref ref-type="bibr" rid="ref-46">46</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-49">49</xref>]. In this paper, a two-phase model with the assumption of one partition per phase is employed for fiber-reinforced composites. Due to the unique structure of the fiber-reinforced unit cell, analytical transformation influence functions can be derived. Based on ROH theory, an analytical homogenization constitutive model for unidirectional fibrous composites is proposed, eliminating the need for computational homogenization. As demonstrated in the following section, the proposed model does not exhibit significant over-stiffness and helps reduce computational time.</p>
<p>This paper is organized as follows. In <xref ref-type="sec" rid="s2">Section 2</xref>, we introduce the analytical viscoelastic fibrous composites constitutive model based on the ROH homogenization method. Special cases where the fiber volume fraction approaches zero are considered to confirm the model&#x2019;s consistency under extreme conditions. We investigate the impact of material parameters of each component on the relaxation times of the homogenized viscoelastic material. Additionally, numerical implementation specifics for the proposed model are detailed in this section. <xref ref-type="sec" rid="s3">Section 3</xref> presents numerical verifications of the proposed model through three sets of numerical examples: unit cell tests, three-point beam bending tests, and torsion tests. Experimental results from the literature are used to validate the proposed constitutive model. Conclusions are provided in <xref ref-type="sec" rid="s4">Section 4</xref>.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Methodology</title>
<p>In this section, we introduce an analytical framework to determine homogenized viscoelastic material properties for the fibrous composite material based on the so-called reduced order homogenization (ROH) method. Here we assume the fiber phase follows transversely isotropic symmetry and keeps elastic that
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>On the other hand, the matrix phase is viscoelastic and described by the standard solid model [<xref ref-type="bibr" rid="ref-50">50</xref>], and the stress response is written as the following form:
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="eqn-3a"><label>(3a)</label><mml:math id="mml-eqn-3a" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dev</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>vol</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-3b"><label>(3b)</label><mml:math id="mml-eqn-3b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dev</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>vol</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BA;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></disp-formula></p>
<p>Here <inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is the equilibrium Young&#x2019;s modulus of the matrix phase, and <inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:msub><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the corresponding Poisson&#x2019;s ratio. <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the isotropic relaxation modulus. Finally, the fourth-order tensors <inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>vol</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dev</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are defined as
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>vol</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>dev</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>respectively. Here the quantities associated with the fiber and the matrix phase are marked with superscription <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, respectively.</p>
<p>Our goal is to obtain an analytical homogeneous relaxation tensor <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>based on given material properties of the fiber and the matrix phase without computational homogenization process, where <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are the macroscopic stress and strain tensor, respectively, <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is homogenized linear elastic stiffness tensor, and <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2217;</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the convolution of function <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Here the macroscopic properties are marked with superscription <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:msup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<sec id="s2_1">
<label>2.1</label>
<title>Reduced Order Homogenization (ROH) for Fibrous Composite Material</title>
<p>The reduced-order homogenization (ROH) method is based on two key assumptions: 1) It is possible to distinguish between two length scales associated with macroscopic and microscopic phenomena; 2) The microstructure is sufficiently regular to be considered periodic; 3) The material within the same partition maintains a consistent status throughout, which reduces computational costs at the meso-scale. A complete derivation of the ROH method would be too extensive for this section, so we will present only the essential formulas. For a detailed explanation of the methodology, please refer to reference [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>]. The fibrous composite material consists of the fiber and matrix phases. We introduce eigenstrains <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> defined as [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>]
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:msub><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the elastic compliance tensor. The ROH aims to solve the following system of nonlinear equations [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>]:
<disp-formula id="eqn-7a"><label>(7a)</label><mml:math id="mml-eqn-7a" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>ff</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-7b"><label>(7b)</label><mml:math id="mml-eqn-7b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mf</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are the elastic strain influence functions, <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>ff</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mf</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are the <italic>eigenstrain influence functions</italic>, and <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the macroscopic strain tensor.</p>
<p>Since the fiber phase keeps elastic, we can obtain <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> directly. The eigenstrains of the matrix phase are given as
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>by the standard solid model defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-2">Eq. (2)</xref>, with consideration of material isotropy <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3a">Eqs. (3a)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3b">(3b)</xref>, and define <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2261;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. Here we define
<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>By linear elastic stiffness tensor of the fiber phase and the matrix phase given in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eqs. (1)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">(9)</xref>, respectively, we can first obtain the homogenized elastic stiffness tensor <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> that
<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x23DF;</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2261;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cf</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mo>&#x23DF;</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2261;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:munder></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> are the volume fraction for the fiber and the matrix phase, respectively. The macro-scopic averaged stress then is given by volumetric averaging of phase stresses that
<disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula id="eqn-12"><label>(12)</label><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Usually, the fibrous composite material is assumed to satisfy the transversely isotropic symmetry so that the linear elastic stiffness tensor can be written with Hill&#x2019;s constants <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="ref-51">51</xref>], with the fibers aligned along the longitudinal <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:math></inline-formula>axis:
<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The fiber phase also is transversely isotropic, where its Hill&#x2019;s constants are written as <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:msup><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. For fibrous composite material, the following universal connections are satisfied [<xref ref-type="bibr" rid="ref-51">51</xref>]:
<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:msup><mml:mi>&#x03BB;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:msup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> are the Lam&#x00E9; constants of the matrix phase.</p>
</sec>
<sec id="s2_2">
<label>2.2</label>
<title>Analytical Influence Functions for Fibrous Composite Material</title>
<p>The elastic strain and eigenstrain influence functions are usually evaluated by solving a number of finite element problems over the given fibrous unit cell [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>]. In this manuscript, we aim to provide an analytical method to evaluate those functions with given linear homogenized stiffness tensor <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, which can be estimated by Mori-Tanaka or self-consistent method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-51">51</xref>].</p>
<p>First of all, the elastic strain influence functions satisfy the following constraint that [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>]
<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<p>One can obtain the elastic strain influence functions by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eqs. (10)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref> [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>]:
<disp-formula id="eqn-16a"><label>(16a)</label><mml:math id="mml-eqn-16a" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-16b"><label>(16b)</label><mml:math id="mml-eqn-16b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>In other words, for a two-phase unit cell, as long as <inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given, the elastic strain influence functions can be obtained directly.</p>
<p>Next, we continue to evaluate the eigenstrain influence functions. Define the following supportive tensors:
<disp-formula id="eqn-17"><label>(17)</label><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>at</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>at</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="eqn-18"><label>(18)</label><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2261;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>at</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>at</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>at</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> denoting the Poisson&#x2019;s ratio in longitudinal direction of the fiber phase, and
<disp-formula id="eqn-19"><label>(19)</label><mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>no summation over repeated indices</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eq. (10)</xref>. Then we obtain the eigenstrain influence functions:
<disp-formula id="eqn-20a"><label>(20a)</label><mml:math id="mml-eqn-20a" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-20b"><label>(20b)</label><mml:math id="mml-eqn-20b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>ff</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>fm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>However, <inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mf</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>ff</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are not used since <inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Due to the symmetry of fibrous unit cell, one can use only <inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula> non-zero parameters to define one influence tensor. For the linear strain influence tensors, we have (<inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)
<disp-formula id="eqn-21"><label>(21)</label><mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold" stretchy="false">&#x21D2;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and for the eigenstrain influence tensors, we also have (<inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)
<disp-formula id="eqn-22"><label>(22)</label><mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold" stretchy="false">&#x21D2;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd /></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-21">Eqs. (21)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">(22)</xref>, we can quickly obtain the following results:
<disp-formula id="eqn-23"><label>(23)</label><mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula>which means the axial strains of the matrix and the fiber phases are the same and equals to the macroscopic axial strain <inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s2_3">
<label>2.3</label>
<title>Viscoelastic Model for the Fibrous Composite Material</title>
<p>In this section, we propose a homogenized viscoelastic model with the analytical elastic strain and eigenstrain influence functions. Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">Eqs. (8)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7b">(7b)</xref> with <inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> yields
<disp-formula id="eqn-24"><label>(24)</label><mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mtext>summation convention over&#xA0;</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>l</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>11</mml:mn></mml:math></inline-formula> is not considered due to <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">Eq. (23)</xref>. In the rest of this section, we derive system of ordinary differential equations (ODEs) for <inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> with <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:math></inline-formula>. First, taking the derivative of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">Eq. (24)</xref> with respect to time <inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mi>t</mml:mi></mml:math></inline-formula> yields
<disp-formula id="eqn-25"><label>(25)</label><mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Thus we obtain
<disp-formula id="eqn-26"><label>(26)</label><mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Next, substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-26">Eqs. (26)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-24">(24)</xref> yields
<disp-formula id="eqn-27"><label>(27)</label><mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>By solving the system of ordinary differential equations in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-27">Eq. (27)</xref>, we obtain the matrix phase strain <inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The detailed derivation is provided in <xref ref-type="app" rid="app-1">Appendix A</xref>. The solutions for the normal strains <inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be expressed as
<disp-formula id="eqn-28a"><label>(28a)</label><mml:math id="mml-eqn-28a" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-28b"><label>(28b)</label><mml:math id="mml-eqn-28b" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The solutions for the shear strains
<disp-formula id="eqn-29a"><label>(29a)</label><mml:math id="mml-eqn-29a" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-29b"><label>(29b)</label><mml:math id="mml-eqn-29b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-29c"><label>(29c)</label><mml:math id="mml-eqn-29c" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>respectively. With
<disp-formula id="eqn-30"><label>(30)</label><mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>here <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula> are characteristic relaxation times for the fibrous composite materials.</p>
<p>So far, we are able to find the matrix phase strain <inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> by the macroscopic strain <inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> and the corresponding strain rate <inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. In order to obtain an analytical result for macroscopic stress defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">Eq. (11)</xref>, we continue to derive the eigenstrain of the matrix phase. For <inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>, we can directly obtain
<disp-formula id="eqn-31"><label>(31)</label><mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>by considering <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">Eq. (23)</xref>. For the rest components, expand <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-7b">Eq. (7b)</xref> into
<disp-formula id="eqn-32a"><label>(32a)</label><mml:math id="mml-eqn-32a" display="block"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="eqn-32b"><label>(32b)</label><mml:math id="mml-eqn-32b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-32c"><label>(32c)</label><mml:math id="mml-eqn-32c" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-32d"><label>(32d)</label><mml:math id="mml-eqn-32d" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Finally, one can introduce a fourth-order tensor <inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to represent the eigenstrain <inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the following:
<disp-formula id="eqn-33"><label>(33)</label><mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>First, from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-31">Eq. (31)</xref>, we can obtain the components corresponding to <inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> that
<disp-formula id="eqn-34"><label>(34)</label><mml:math id="mml-eqn-34" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-28a">Eqs. (28a)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-28b">(28b)</xref>, we obtain
<disp-formula id="eqn-35a"><label>(35a)</label><mml:math id="mml-eqn-35a" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-35b"><label>(35b)</label><mml:math id="mml-eqn-35b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-35c"><label>(35c)</label><mml:math id="mml-eqn-35c" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-35d"><label>(35d)</label><mml:math id="mml-eqn-35d" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>In addition, from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-29b">Eq. (29b)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-29c">(29c)</xref>, we obtain
<disp-formula id="eqn-35e"><label>(35e)</label><mml:math id="mml-eqn-35e" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>and all other components of <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> are zero. In summary, the components of the eigenstrain <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are written as the following:
<disp-formula id="eqn-36"><label>(36)</label><mml:math id="mml-eqn-36" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-33">Eqs. (33)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref> yields
<disp-formula id="eqn-37"><label>(37)</label><mml:math id="mml-eqn-37" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:munder><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo>&#x23DF;</mml:mo></mml:munder></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:munder><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="s2_4">
<label>2.4</label>
<title>Model Consistency in an Extreme Case</title>
<p>In this section, we exam the homogenized viscoelastic properties of the fibrous composite material by letting <inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Under this situation, the homogenized viscoelastic properties should approach the viscoelastic response of pure matrix phase as well.</p>
<p>By setting <inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, one obtains <inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>cm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> through <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-10">Eq. (10)</xref> and <inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. In addition, we have <inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eq. (12)</xref>. The value of <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> does not have any meaning. Similarly, by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-18">Eq. (18)</xref>, we obtain <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mi>q</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and thus leads to <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula> by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-20a">Eq. (20a)</xref>. This result guarantees that <inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula> by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-30">Eq. (30)</xref>.</p>
<p>Considering the aforementioned conditions, we can obtain <inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> from <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-23">Eqs. (23)</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-28a">(28a)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-29a">(29a)</xref>, by applying <inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Finally, one can obtain <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and
<disp-formula id="eqn-38"><label>(38)</label><mml:math id="mml-eqn-38" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>which traces back to the pure matrix case.</p>
</sec>
<sec id="s2_5">
<label>2.5</label>
<title>Influence of Component Parameters on Homogenization Relaxation Times</title>
<p>In this section, we analytically calculate the homogenization relaxation times <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula> using known component parameters, investigating how fiber and matrix properties influence the overall viscoelastic response. It is important to note that relaxation time is closely related to material viscosity. A smaller viscosity results in a shorter relaxation time. When viscosity (<inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:math></inline-formula>) approaches zero, the material behaves like an inviscid fluid, whereas when it approaches infinity, the material behaves like an elastic solid. We observe that changes in component parameters lead to variations in the homogenization relaxation times, with certain parameters exerting more significant influence compared to others.</p>
<p>We first investigate the influence of fiber parameters on homogenized relaxation times. Parameters are chosen as detailed in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>, with one parameter varied within specified ranges. <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1a</xref> illustrates the impact of fiber volume fraction on viscoelastic behavior: as the fiber fraction increases, the relaxation times also increase, indicating that, in our research, fibrous composites with higher fiber content tend to exhibit more solid-like characteristics in the homogenized state. It is noteworthy that relaxation time associated with the fiber direction is always equal to the matrix relaxation time, as indicated by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eq. (36)</xref>, implying that the viscoelastic behavior in this direction is solely influenced by matrix components, while viscoelastic behavior in other directions is influenced by both fiber and matrix components. <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1b</xref> demonstrates how homogenized relaxation time varies with changes in <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.20</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.35</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.40</mml:mn></mml:math></inline-formula>, revealing that <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> has a limited impact on viscosity behavior. A slight decrease in homogenized relaxation time is observed with increasing <inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>.</p>
<table-wrap id="table-1">
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>Material parameters of the fibrous composite material</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left"/>
</colgroup>
<tbody>
<tr>
<td>Fiber</td>
<td><inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td>13,800</td>
<td><inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Young&#x2019;s modulus in axial direction</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mn>9500</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Young&#x2019;s modulus in transverse direction</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mn>0.28</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Poisson&#x2019;s ratio in axial-transverse plane</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:mn>0.4</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Poisson&#x2019;s ratio in transverse plane</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:mn>5200</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-109"><mml:math id="mml-ieqn-109"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Shear modulus in axial-transverse plane</td>
</tr>
<tr>
<td>Matrix</td>
<td><inline-formula id="ieqn-110"><mml:math id="mml-ieqn-110"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-111"><mml:math id="mml-ieqn-111"><mml:mn>4500</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-112"><mml:math id="mml-ieqn-112"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Young&#x2019;s modulus</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-113"><mml:math id="mml-ieqn-113"><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-114"><mml:math id="mml-ieqn-114"><mml:mn>0.35</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-115"><mml:math id="mml-ieqn-115"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Poisson&#x2019;s ratio</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-116"><mml:math id="mml-ieqn-116"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td>500&#x2013;3500</td>
<td><inline-formula id="ieqn-117"><mml:math id="mml-ieqn-117"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Isotropic relaxation modulus</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-118"><mml:math id="mml-ieqn-118"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-119"><mml:math id="mml-ieqn-119"><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-120"><mml:math id="mml-ieqn-120"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Relaxation time</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>Influence of fiber parameters on homogenized relaxation times: (a) Fiber volume; (b) Poisson ratio in the transverse plane <inline-formula id="ieqn-125"><mml:math id="mml-ieqn-125"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-1.tif"/>
</fig>
<p>Next, we explore the influence of matrix parameters on homogenized relaxation times. As shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2a</xref>, an increase in <inline-formula id="ieqn-121"><mml:math id="mml-ieqn-121"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> leads to higher homogenized relaxation times due to the corresponding increase in viscosity. Similarly, <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2b</xref> demonstrates that higher <inline-formula id="ieqn-122"><mml:math id="mml-ieqn-122"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> results in increased homogenization relaxation times, paralleling the trend observed in <xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1a</xref>. <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2c</xref> indicates that <inline-formula id="ieqn-123"><mml:math id="mml-ieqn-123"><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> has minimal impact on viscosity behavior, albeit showing a slight increase with higher <inline-formula id="ieqn-124"><mml:math id="mml-ieqn-124"><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>Influence of matrix parameters on homogenized relaxation times: (a) Relaxation modulus <inline-formula id="ieqn-126"><mml:math id="mml-ieqn-126"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>; (b) Elastic modulus <inline-formula id="ieqn-127"><mml:math id="mml-ieqn-127"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>; (c) Poisson ratio <inline-formula id="ieqn-128"><mml:math id="mml-ieqn-128"><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-2.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s2_6">
<label>2.6</label>
<title>Numerical Algorithm</title>
<p>In this section, we briefly introduce the numerical algorithm for the homogenized viscoelastic model of fibrous composite material. In finite element analysis, we update material stress as well as consistent tangent modulus over one increment <inline-formula id="ieqn-129"><mml:math id="mml-ieqn-129"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The stress at <inline-formula id="ieqn-130"><mml:math id="mml-ieqn-130"><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, namely, <inline-formula id="ieqn-131"><mml:math id="mml-ieqn-131"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given as
<disp-formula id="eqn-39"><label>(39)</label><mml:math id="mml-eqn-39" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>again <inline-formula id="ieqn-132"><mml:math id="mml-ieqn-132"><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2261;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the homogeneous relaxation tensor. The second term in the right-hand-side of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-39">Eq. (39)</xref> is given by the classic integration form:
<disp-formula id="eqn-40"><label>(40)</label><mml:math id="mml-eqn-40" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The numerical integration scheme is the same as the classic viscoelastic stress update procedure. For example:
<disp-formula id="eqn-41a"><label>(41a)</label><mml:math id="mml-eqn-41a" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-41b"><label>(41b)</label><mml:math id="mml-eqn-41b" display="block"><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold">&#x2248;</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>With <inline-formula id="ieqn-133"><mml:math id="mml-ieqn-133"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo mathvariant="bold">&#x2261;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-134"><mml:math id="mml-ieqn-134"><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> the incremental strain at <inline-formula id="ieqn-135"><mml:math id="mml-ieqn-135"><mml:mn>11</mml:mn></mml:math></inline-formula> component.</p>
<p>From the convolution form in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eq. (36)</xref>, define the following <inline-formula id="ieqn-136"><mml:math id="mml-ieqn-136"><mml:mn>9</mml:mn></mml:math></inline-formula> state variables:
<disp-formula id="eqn-42"><label>(42)</label><mml:math id="mml-eqn-42" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mo mathvariant="bold">&#x222B;</mml:mo></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>&#x03B7;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-41a">(41a)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-41b">(41b)</xref>, we can obtain
<disp-formula id="eqn-43"><label>(43)</label><mml:math id="mml-eqn-43" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="eqn-44"><label>(44)</label><mml:math id="mml-eqn-44" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>S</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>n</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>T</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula></p>
<p>Similar equations can be derived for <inline-formula id="ieqn-137"><mml:math id="mml-ieqn-137"><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Thus, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-36">Eq. (36)</xref> can be written with the aforementioned state variables that
<disp-formula id="eqn-45"><label>(45)</label><mml:math id="mml-eqn-45" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>In addition, one can derive <inline-formula id="ieqn-138"><mml:math id="mml-ieqn-138"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2261;</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> so that the consistent tangent material modulus is given as
<disp-formula id="eqn-46"><label>(46)</label><mml:math id="mml-eqn-46" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03BC;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x2202;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula></p>
<p>Specifically,
<disp-formula id="eqn-47"><label>(47)</label><mml:math id="mml-eqn-47" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1111</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2211</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3311</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2222</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3333</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2233</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3322</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2323</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1313</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1212</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0394;</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Numerical Examples and Validation</title>
<p>In this section, we propose several groups of numerical examples to verify and validate the proposed analytical homogenized viscoelastic model for fibrous composite materials. The numerical examples and validation are organized as follows: In <xref ref-type="sec" rid="s3_1">Section 3.1</xref>, unit cell tests under uniaxial tension and pure shear conditions are performed to demonstrate consistency between FEM and the proposed homogenized model under a uniform strain field. In <xref ref-type="sec" rid="s3_2">Sections 3.2</xref> and <xref ref-type="sec" rid="s3_3">3.3</xref>, we introduce pure bending beam experiments and torsion experiments to further investigate the ability of the proposed homogenized method. In <xref ref-type="sec" rid="s3_4">Section 3.4</xref>, theoretical predictions are compared with experimental results from the literature to validate prediction accuracy. All simulations are conducted using the commercial FEM software ABAQUS/Standard 2022 with a user material subroutine (UMAT).</p>
<sec id="s3_1">
<label>3.1</label>
<title>Unit Cell Tests</title>
<p>We first verify the accuracy of the homogenized viscoelastic model using a uniform strain field problem. We explicitly construct a unit cell of the fibrous composite material for the direct numerical simulation (DNS), where the fiber is transversely isotropic elastic and the matrix follows the standard solid model, as depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref>. The size of the unit cell is set as <inline-formula id="ieqn-139"><mml:math id="mml-ieqn-139"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.732</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-140"><mml:math id="mml-ieqn-140"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-141"><mml:math id="mml-ieqn-141"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By applying periodic boundary conditions and a macroscopic strain history, we obtain the corresponding averaged stress history. For comparison, we construct a one-element model associated with the homogenized viscoelastic constitutive model and apply the same strain history. <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref> lists the parameters for both the fiber and the matrix phases.</p>
<fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>Unit cell model with size of <inline-formula id="ieqn-142"><mml:math id="mml-ieqn-142"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.732</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-143"><mml:math id="mml-ieqn-143"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-144"><mml:math id="mml-ieqn-144"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-3.tif"/>
</fig>
<p>Various numerical tests are proposed with different fiber volume fractions: <inline-formula id="ieqn-145"><mml:math id="mml-ieqn-145"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math></inline-formula> and different relaxation moduli: <inline-formula id="ieqn-146"><mml:math id="mml-ieqn-146"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1500</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2500</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3500</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For each unit cell problem, we perform three uniaxial tension tests in the <inline-formula id="ieqn-147"><mml:math id="mml-ieqn-147"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula>-, <inline-formula id="ieqn-148"><mml:math id="mml-ieqn-148"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula>-, and <inline-formula id="ieqn-149"><mml:math id="mml-ieqn-149"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula>-direction, and three pure shear tests in the <inline-formula id="ieqn-150"><mml:math id="mml-ieqn-150"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula>-, <inline-formula id="ieqn-151"><mml:math id="mml-ieqn-151"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula>-, and <inline-formula id="ieqn-152"><mml:math id="mml-ieqn-152"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula>- planes, where <inline-formula id="ieqn-153"><mml:math id="mml-ieqn-153"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> refers to the axial direction of the fiber. In order to capture the viscoelastic response, we apply a loading-holding-unloading curve for the prescribed macroscopic strain, as depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref>. In the unit cell problem, we use the loading rate defined in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4a</xref>. For pure bending and torsion tests, the loading rate is defined as in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4b</xref> for a clearer observation of the viscoelastic response.</p>
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>Loading rates: (a) Unit cell test; (b) Pure bending and torsion tests</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-4.tif"/>
</fig>
<p>A group of DNS simulations is depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>, while the corresponding group of one-element simulation using the proposed homogenized viscoelastic constitutive model is depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref>. Clearly, the DNS results provide more detail but at a higher computational cost. To avoid redundancy, not all simulation results will be displayed. <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Figs. 7</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-8">8</xref> show comparison of strain-stress responses between the DNS and the homogenized model (HM for short) for <inline-formula id="ieqn-154"><mml:math id="mml-ieqn-154"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-155"><mml:math id="mml-ieqn-155"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3500</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Note that the <italic>x</italic>-direction of the material coordinate system coincides with the <italic>z</italic>-direction of the overall coordinate system. <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Figs. 7c</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-8">8c</xref> show that the composite response is fiber-dominated in this direction, while in other directions, the response is matrix-dominated. A more significant viscoelastic response is observed as <inline-formula id="ieqn-156"><mml:math id="mml-ieqn-156"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> increases. All the results show good agreement between the homogenized model and the DNS simulations.</p>
<fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label>
<caption>
<title>Demonstrations of DNS model and six loading cases: (a) Honeycomb unit cell; (b) uniaxial tension test in <italic>x</italic>-direction; (c) uniaxial tension test in <italic>y</italic>-direction; (d) uniaxial tension test in <italic>z</italic>-direction; (e) pure shear test in xy plane; (f) pure shear test in <italic>xz</italic> plane; (g) pure shear test in <italic>yz</italic> plane</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-5.tif"/>
</fig><fig id="fig-6">
<label>Figure 6</label>
<caption>
<title>Demonstrations of homogenized model and six loading cases: (a) One-element model; (b) uniaxial tension test in <italic>x</italic>-direction; (c) uniaxial tension test in <italic>y</italic>-direction; (d) uniaxial tension test in <italic>z</italic>-direction; (e) pure shear test in <italic>xy</italic> plane; (f) pure shear test in <italic>xz</italic> plane; (g) pure shear test in <italic>yz</italic> plane</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-6.tif"/>
</fig><fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>Relaxation curves under different fiber volume ratios with <inline-formula id="ieqn-157"><mml:math id="mml-ieqn-157"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: uniaxial tension test in (a) <italic>x</italic>-direction; (b) <italic>y</italic>-direction; (c) <italic>z</italic>-direction; pure shear test in (d) <italic>xy</italic> plane; (e) <italic>xz</italic> plane; (f) <italic>yz</italic> plane</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-7.tif"/>
</fig><fig id="fig-8">
<label>Figure 8</label>
<caption>
<title>Relaxation curves under different fiber volume ratios with <inline-formula id="ieqn-158"><mml:math id="mml-ieqn-158"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3500</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: uniaxial tension test in (a) <italic>x</italic>-direction; (b) <italic>y</italic>-direction; (c) <italic>z</italic>-direction; pure shear test in (d) <italic>xy</italic> plane; (e) <italic>xz</italic> plane; (f) <italic>yz</italic> plane</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-8.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3_2">
<label>3.2</label>
<title>Pure Bending Tests</title>
<p>The unit cell tests verify the homogenized viscoelastic model under uniform strain fields. To extend this validation to non-uniform strain fields, we propose a series of pure bending tests with geometric setups and boundary conditions outlined in <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9</xref>. The size of beam is <inline-formula id="ieqn-159"><mml:math id="mml-ieqn-159"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>39.836</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. The applied moment <inline-formula id="ieqn-160"><mml:math id="mml-ieqn-160"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> follows the loading rate defined in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4b</xref>, with a maximum value of <inline-formula id="ieqn-161"><mml:math id="mml-ieqn-161"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>50</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. Both direct numerical simulation (DNS) and homogenized models, as illustrated in <xref ref-type="fig" rid="fig-10">Fig. 10</xref>, are employed to compare numerical efficiency and accuracy. The results are presented in <xref ref-type="fig" rid="fig-11">Fig. 11</xref>. It is observed that the stress concentration effect cannot be effectively captured due to the piecewise constant eigenstrain assumption. This approach sacrifices some detail for the sake of efficiency.</p>
<fig id="fig-9">
<label>Figure 9</label>
<caption>
<title>Geometric setup of pure bending beam and boundary conditions</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-9.tif"/>
</fig><fig id="fig-10">
<label>Figure 10</label>
<caption>
<title>Pure bending beam models: (a) DNS; (b) homogenized model</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-10.tif"/>
</fig><fig id="fig-11">
<label>Figure 11</label>
<caption>
<title>Pure bending beam simulation result demonstrations: (a) DNS; (b) homogenized model</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-11.tif"/>
</fig>
<p>We tested different fiber volume fractions, <inline-formula id="ieqn-162"><mml:math id="mml-ieqn-162"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math></inline-formula>, with the matrix relaxation moduli set to <inline-formula id="ieqn-163"><mml:math id="mml-ieqn-163"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3000</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The results of the homogenized model and the reference results for comparison are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-12">Fig. 12</xref>. We used the displacement at <inline-formula id="ieqn-164"><mml:math id="mml-ieqn-164"><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn></mml:math></inline-formula> to estimate the relative displacement error between the DNS and homogenized models, as depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-13">Fig. 13</xref>. The proposed method demonstrates good consistency with the DNS method, with relative errors below <inline-formula id="ieqn-165"><mml:math id="mml-ieqn-165"><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. It is also noteworthy that the DNS method takes approximately <inline-formula id="ieqn-166"><mml:math id="mml-ieqn-166"><mml:mn>7600</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, while the homogenized model requires only <inline-formula id="ieqn-167"><mml:math id="mml-ieqn-167"><mml:mn>50</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The simulation is significantly faster than DNS, and the overall response remains highly accurate.</p>
<fig id="fig-12">
<label>Figure 12</label>
<caption>
<title>Pure bending beam experiment under different fiber volume fractions: DNS and homogenized model result comparison with <inline-formula id="ieqn-168"><mml:math id="mml-ieqn-168"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3000</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-12.tif"/>
</fig><fig id="fig-13">
<label>Figure 13</label>
<caption>
<title>Pure bending beam tests under different fiber volume fractions: displacement relative error between DNS and homogenized model result with <inline-formula id="ieqn-169"><mml:math id="mml-ieqn-169"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3000</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-13.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3_3">
<label>3.3</label>
<title>Torsion Tests</title>
<p>In this section, the beam used for the pure bending tests is employed to conduct torsion tests. We select viscoelastic parameters as <inline-formula id="ieqn-170"><mml:math id="mml-ieqn-170"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3000</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and investigate creep behavior under four sets of fiber volume fractions: <inline-formula id="ieqn-171"><mml:math id="mml-ieqn-171"><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:math></inline-formula>. The left boundary of the beam is fixed, and a moment of <inline-formula id="ieqn-172"><mml:math id="mml-ieqn-172"><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>500</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is applied to the right boundary with the loading rate shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4b</xref>. The simulation results for both the DNS and homogenized models are demonstrated in <xref ref-type="fig" rid="fig-14">Fig. 14</xref>. The comparison of relaxation curves is depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig-15">Fig. 15</xref>. It is evident from the analysis that the discrepancy between the two curves is minimal, suggesting that the proposed model effectively captures torsional deformation.</p>
<fig id="fig-14">
<label>Figure 14</label>
<caption>
<title>Beam torsion simulation result demonstrations: (a) DNS; (b) homogenized model</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-14.tif"/>
</fig><fig id="fig-15">
<label>Figure 15</label>
<caption>
<title>Beam torsion experiment under different fiber volume fractions, DNS and homogenized model result comparison with <inline-formula id="ieqn-173"><mml:math id="mml-ieqn-173"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3000</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-15.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s3_4">
<label>3.4</label>
<title>Experiment Validation</title>
<p>We obtained experimental data from a paper published by Thiruppukuzhi et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-52">52</xref>] and referenced another paper by Chen et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-53">53</xref>]. In the first paper, Thiruppukuzhi et al. conducted experiments using S2-glass/8553-40 epoxy fiber-reinforced composite with a fiber volume fraction of <inline-formula id="ieqn-174"><mml:math id="mml-ieqn-174"><mml:mn>65</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">&#x0025;</mml:mi></mml:math></inline-formula>. They performed a series of off-axial tensile tests at three strain rates: <inline-formula id="ieqn-175"><mml:math id="mml-ieqn-175"><mml:mn>0.0001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-176"><mml:math id="mml-ieqn-176"><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-177"><mml:math id="mml-ieqn-177"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and four off-axial tensile directions: <inline-formula id="ieqn-178"><mml:math id="mml-ieqn-178"><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-179"><mml:math id="mml-ieqn-179"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-180"><mml:math id="mml-ieqn-180"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-181"><mml:math id="mml-ieqn-181"><mml:msup><mml:mn>90</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The combination of loading strain rate and off-axis tensile direction in the experiment is shown in <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref>, where markers represent the experiments conducted under the corresponding combinations. The setup of off-axial tensile tests is illustrated in <xref ref-type="fig" rid="fig-16">Fig. 16</xref>. The specimen dimensions are <inline-formula id="ieqn-182"><mml:math id="mml-ieqn-182"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>17.8</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as described in the original experiment, and we set <inline-formula id="ieqn-183"><mml:math id="mml-ieqn-183"><mml:msub><mml:mi>l</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We simulate the actual experimental boundary conditions by clamping the two ends of the specimen with fixtures, resulting in an over-constrained setup. Symmetric boundary conditions are applied in the <italic>z</italic>-direction to represent the specimen&#x2019;s real-life thickness.</p>
<table-wrap id="table-2">
<label>Table 2</label>
<caption>
<title>Combination of loading strain rate and off-axis tensile direction in the experiment</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th></th>
<th></th>
<th><inline-formula id="ieqn-184"><mml:math id="mml-ieqn-184"><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-185"><mml:math id="mml-ieqn-185"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-186"><mml:math id="mml-ieqn-186"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-187"><mml:math id="mml-ieqn-187"><mml:msup><mml:mn>90</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-188"><mml:math id="mml-ieqn-188"><mml:mn>0.0001</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-189"><mml:math id="mml-ieqn-189"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>&#x25A1;</td>
<td>&#x25A1;</td>
<td>&#x25A1;</td>
<td>&#x25A1;</td>
</tr>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-190"><mml:math id="mml-ieqn-190"><mml:mn>0.01</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-191"><mml:math id="mml-ieqn-191"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td></td>
<td>&#x25A1;</td>
<td>&#x25A1;</td>
<td></td>
</tr>
<tr>
<td><inline-formula id="ieqn-192"><mml:math id="mml-ieqn-192"><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-193"><mml:math id="mml-ieqn-193"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td></td>
<td>&#x25A1;</td>
<td>&#x25A1;</td>
<td></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><fig id="fig-16">
<label>Figure 16</label>
<caption>
<title>Setup of off-axial tensile tests</title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-16.tif"/>
</fig>
<p>The elastic material parameters of both the fiber and matrix are identified inversely using experimental data of composite materials under two sets of conditions: <inline-formula id="ieqn-194"><mml:math id="mml-ieqn-194"><mml:mn>0.0001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-195"><mml:math id="mml-ieqn-195"><mml:mn>0.0001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>90</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The viscoelastic material parameters for the matrix are determined using experimental data with the following test conditions:<inline-formula id="ieqn-196"><mml:math id="mml-ieqn-196"><mml:mn>0.0001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-197"><mml:math id="mml-ieqn-197"><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-198"><mml:math id="mml-ieqn-198"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>. <xref ref-type="table" rid="table-3">Table 3</xref> presents the material parameters of the fiber and matrix obtained by fitting the experimental data. <xref ref-type="fig" rid="fig-17">Fig. 17</xref> shows the homogenized model results and experimental data along the <inline-formula id="ieqn-199"><mml:math id="mml-ieqn-199"><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>90</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> directions under a loading strain rate of <inline-formula id="ieqn-200"><mml:math id="mml-ieqn-200"><mml:mn>0.0001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The simulation results along the <inline-formula id="ieqn-201"><mml:math id="mml-ieqn-201"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-202"><mml:math id="mml-ieqn-202"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> directions also show good agreement with the experimental data, indicating that the parameters are a good fit. The Von Mises stress contour plots for the homogenized models along the four directions are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-18">Fig. 18</xref>. Theoretical predictions begin to diverge from experimental results due to significant nonlinearity induced by plasticity or damage at relatively large strains.</p>
<table-wrap id="table-3">
<label>Table 3</label>
<caption>
<title>Material parameters for fibrous composite material in experiment</title>
</caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
<col align="left" />
</colgroup>

<tbody>
<tr>
<td>Fiber</td>
<td><inline-formula id="ieqn-203"><mml:math id="mml-ieqn-203"><mml:msup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td>71,000</td>
<td><inline-formula id="ieqn-204"><mml:math id="mml-ieqn-204"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Young&#x2019;s modulus</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-205"><mml:math id="mml-ieqn-205"><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-206"><mml:math id="mml-ieqn-206"><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-207"><mml:math id="mml-ieqn-207"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Poisson&#x2019;s ratio</td>
</tr>
<tr>
<td>Matrix</td>
<td><inline-formula id="ieqn-208"><mml:math id="mml-ieqn-208"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-209"><mml:math id="mml-ieqn-209"><mml:mn>1900</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-210"><mml:math id="mml-ieqn-210"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Young&#x2019;s modulus</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-211"><mml:math id="mml-ieqn-211"><mml:msup><mml:mi>&#x03BD;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-212"><mml:math id="mml-ieqn-212"><mml:mn>0.35</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-213"><mml:math id="mml-ieqn-213"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Poisson&#x2019;s ratio</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-214"><mml:math id="mml-ieqn-214"><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">&#x221E;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>iso</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-215"><mml:math id="mml-ieqn-215"><mml:mn>304</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-216"><mml:math id="mml-ieqn-216"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>MPa</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Isotropic relaxation modulus</td>
</tr>
<tr>
<td></td>
<td><inline-formula id="ieqn-217"><mml:math id="mml-ieqn-217"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-218"><mml:math id="mml-ieqn-218"><mml:mn>0.8</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td><inline-formula id="ieqn-219"><mml:math id="mml-ieqn-219"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Relaxation time</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><fig id="fig-17">
<label>Figure 17</label>
<caption>
<title>Strain-stress curves obtained from experiment results and homogenized model predictions for four off-axis tensile directions <inline-formula id="ieqn-226"><mml:math id="mml-ieqn-226"><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-227"><mml:math id="mml-ieqn-227"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-228"><mml:math id="mml-ieqn-228"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-229"><mml:math id="mml-ieqn-229"><mml:msup><mml:mn>90</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, loading strain rate <inline-formula id="ieqn-230"><mml:math id="mml-ieqn-230"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-17.tif"/>
</fig><fig id="fig-18">
<label>Figure 18</label>
<caption>
<title>Von Mises stress cloud for homogenized models of four off-axis tensile directions: (a) <inline-formula id="ieqn-231"><mml:math id="mml-ieqn-231"><mml:msup><mml:mn>0</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>; (b) <inline-formula id="ieqn-232"><mml:math id="mml-ieqn-232"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>; (c) <inline-formula id="ieqn-233"><mml:math id="mml-ieqn-233"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>; (d) <inline-formula id="ieqn-234"><mml:math id="mml-ieqn-234"><mml:msup><mml:mn>90</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, loading strain rate <inline-formula id="ieqn-235"><mml:math id="mml-ieqn-235"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.0001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-18.tif"/>
</fig>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-19">Figs. 19</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-20">20</xref> present the homogenized model results and experimental data along directions <inline-formula id="ieqn-220"><mml:math id="mml-ieqn-220"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> under loading strain rates of <inline-formula id="ieqn-221"><mml:math id="mml-ieqn-221"><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-222"><mml:math id="mml-ieqn-222"><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively. The corresponding Von Mises stress contour plots for the homogenized models are shown in <xref ref-type="fig" rid="fig-21">Figs. 21</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-22">22</xref>. The experimental data along <inline-formula id="ieqn-223"><mml:math id="mml-ieqn-223"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> were used to fit the viscoelastic parameters, while the data along <inline-formula id="ieqn-224"><mml:math id="mml-ieqn-224"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> were used to validate the accuracy of the proposed homogenized model. From <xref ref-type="fig" rid="fig-19">Figs. 19</xref> and <xref ref-type="fig" rid="fig-20">20</xref>, the simulation results along <inline-formula id="ieqn-225"><mml:math id="mml-ieqn-225"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> exhibit good consistency with experimental data, indicating that our homogenized model can provide reasonable predictions for fibrous composite materials with viscoelastic effects.</p>
<fig id="fig-19">
<label>Figure 19</label>
<caption>
<title>Strain-stress curves obtained from experiment results and homogenized model predictions for two off-axis tensile directions <inline-formula id="ieqn-236"><mml:math id="mml-ieqn-236"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-237"><mml:math id="mml-ieqn-237"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, loading strain rate <inline-formula id="ieqn-238"><mml:math id="mml-ieqn-238"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-19.tif"/>
</fig><fig id="fig-20">
<label>Figure 20</label>
<caption>
<title>Strain-stress curves obtained from experiment results and homogenized model predictions for two off-axis tensile directions <inline-formula id="ieqn-239"><mml:math id="mml-ieqn-239"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-240"><mml:math id="mml-ieqn-240"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, loading strain rate <inline-formula id="ieqn-241"><mml:math id="mml-ieqn-241"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-20.tif"/>
</fig><fig id="fig-21">
<label>Figure 21</label>
<caption>
<title>Von Mises stress contour plot for homogenized models of two off-axis tensile directions: (a) <inline-formula id="ieqn-242"><mml:math id="mml-ieqn-242"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>; (b) <inline-formula id="ieqn-243"><mml:math id="mml-ieqn-243"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, loading strain rate <inline-formula id="ieqn-244"><mml:math id="mml-ieqn-244"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-21.tif"/>
</fig><fig id="fig-22">
<label>Figure 22</label>
<caption>
<title>Von Mises stress contour plot for homogenized models of two off-axis tensile directions: (a) <inline-formula id="ieqn-245"><mml:math id="mml-ieqn-245"><mml:msup><mml:mn>15</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>; (b) <inline-formula id="ieqn-246"><mml:math id="mml-ieqn-246"><mml:msup><mml:mn>30</mml:mn><mml:mrow><mml:mo mathvariant="bold">&#x2218;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>, loading strain rate <inline-formula id="ieqn-247"><mml:math id="mml-ieqn-247"><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>s</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
</caption>
<graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_59950-fig-22.tif"/>
</fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Conclusion</title>
<p>In this manuscript, we propose an analytical homogenized viscoelastic model for fibrous composite materials using the reduced-order homogenization (ROH) method. Compared to numerical homogenization methods, our analytical model significantly reduces simulation costs while providing accurate predictions of the overall mechanical behavior. However, some deviations in local stress are observed, attributable to the one-partition-per-phase assumption. We model the fiber phase as transversely isotropic elastic, while the matrix phase follows a standard solid model. This approach allows for the analytical determination of effective moduli and relaxation times in fibrous composites. As the fiber volume fraction approaches zero, our homogenized viscoelastic model simplifies to a pure viscoelastic model. We verify our model through numerical unit cell tests, pure bending beam tests, and torsion tests, demonstrating its accuracy and computational efficiency compared to direct numerical simulations. Experimental validations further confirm the reliability of our approach.</p>
</sec>
</body>
<back>
<ack><p>The authors would like to acknowledge the support of the National Key R&#x0026;D Program of China and the National Natural Science Foundation of China. The research is also supported by Peking University for this publication.</p>
</ack>
<sec><title>Funding Statement</title>
<p>Financial support by the National Key R&#x0026;D Program of China (Grant No. 2023YFA1008901) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11988102, 12172009) is gratefully acknowledged. The research is also supported by &#x201C;The Fundamental Research Funds for the Central Universities, Peking University&#x201D;.</p>
</sec>
<sec><title>Author Contributions</title>
<p>The authors confirm contribution to the paper as follows: Huilin Jia contributed to the formula derivation, and simulation. Shanqiao Huang assisted in offering methodology and revising the manuscript. Zifeng Yuan contributed to the initial idea, the overall structure and final editing of the manuscript. All authors reviewed the results and approved the final version of the manuscript.</p>
</sec>
<sec sec-type="data-availability"><title>Availability of Data and Materials</title>
<p>Data available on request from the authors.</p>
</sec>
<sec><title>Ethics Approval</title>
<p>Not applicable.</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement"><title>Conflicts of Interest</title>
<p>The authors declare no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</sec>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Guo</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group>, &#x201C;<article-title>3D printing of curvilinear fiber reinforced variable stiffness composite structures: A review</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Part B Eng.</source>, vol. <volume>272</volume>, no. <issue>1</issue>, <year>2024</year>, <comment>Art. no. 112039</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compositesb.2024.112039</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Aduwenye</surname></string-name>, <string-name><given-names>B. W.</given-names> <surname>Chong</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Gujar</surname></string-name>, and <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Shi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Mechanical roperties and durability of carbon fiber reinforced cementitious composites: A review</article-title>,&#x201D; <source>Constr. Build. Mater.</source>, vol. <volume>452</volume>, <year>2024</year>, <comment>Art. no. 138822</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.conbuildmat.2024.138822</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Hao</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Du</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Mao</surname></string-name> and <string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Li</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Multi-scale numerical calculations for the interphase mechanical properties of carbon fiber reinforced thermoplastic composites</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Sci. Technol.</source>, vol. <volume>260</volume>, <year>2025</year>, <comment>Art. no. 110982</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compscitech.2024.110982</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Mohammed</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group>, &#x201C;<article-title>A review on the advancement of renewable natural fiber hybrid composites: Prospects, challenges, and industrial applications</article-title>,&#x201D; <source>J. Renew. Mater.</source>, vol. <volume>12</volume>, pp. <fpage>1237</fpage>&#x2013;<lpage>1290</lpage>, <year>2024</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.32604/jrm.2024.051201</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Awais</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Nawab</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Amjad</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Anjang</surname></string-name>, <string-name><given-names>H. M.</given-names> <surname>Akil</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. S. Z.</given-names> <surname>Abidin</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Environmental benign natural fibre reinforced thermoplastic composites: A review</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Part C Open Access</source>, vol. <volume>4</volume>, <year>2021</year>, <comment>Art. no. 100082</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jcomc.2020.100082</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Nedjar</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A time dependent model for unidirectional fibre-reinforced composites with viscoelastic matrices</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Solids Struct.</source>, vol. <volume>48</volume>, no. <issue>16&#x2013;17</issue>, pp. <fpage>2333</fpage>&#x2013;<lpage>2339</lpage>, <year>2011</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijsolstr.2011.04.007</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>U.</given-names> <surname>Hofer</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Luger</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Traxl</surname></string-name>, and <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Lackner</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Closed-form expressions for effective viscoelastic properties of fiber-reinforced composites considering fractional matrix behavior</article-title>,&#x201D; <source>Mech. Mater.</source>, vol. <volume>127</volume>, pp. <fpage>14</fpage>&#x2013;<lpage>25</lpage>, <year>2018</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.mechmat.2018.08.005</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Chatzigeorgiou</surname></string-name>, and <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Meraghni</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Extended mean-field homogenization of viscoelastic-viscoplastic polymer composites undergoing hybrid progressive degradation induced by interface debonding and matrix ductile damage</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Solids Struct.</source>, vol. <volume>210&#x2013;211</volume>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>17</lpage>, <year>2021</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijsolstr.2020.11.017</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C. A.</given-names> <surname>Suarez-Afanador</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Lahellec</surname></string-name>, and <string-name><given-names>M. I.</given-names> <surname>Idiart</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Mean-field descriptions for the viscoelastic response of thermorheologically complex reinforced solids</article-title>,&#x201D; <source>Eur. J. Mech. A Solids</source>, vol. <volume>98</volume>, <year>2023</year>, <comment>Art. no. 104859</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.euromechsol.2022.104859</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Lenz</surname></string-name> and <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Mahnken</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Multiscale simulation of polymer curing of composites combined mean-field homogenisation methods at large strains</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Solids Struct.</source>, vol. <volume>290</volume>, no. <issue>2</issue>, <year>2024</year>, <comment>Art. no. 112642</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijsolstr.2023.112642</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A novel implementation of asymptotic homogenization for viscoelastic composites with periodic microstructures</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Struct.</source>, vol. <volume>208</volume>, no. <issue>1&#x2013;3</issue>, pp. <fpage>276</fpage>&#x2013;<lpage>286</lpage>, <year>2019</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2018.09.056</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y. -M.</given-names> <surname>Yi</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. -H.</given-names> <surname>Park</surname></string-name>, and <string-name><given-names>S. -K.</given-names> <surname>Youn</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Asymptotic homogenization of viscoelastic composites with periodic microstructures</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Solids Struct.</source>, vol. <volume>35</volume>, no. <issue>17</issue>, pp. <fpage>2039</fpage>&#x2013;<lpage>2055</lpage>, <year>1998</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0020-7683(97)00166-2</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>I. V.</given-names> <surname>Andrianov</surname></string-name>, <string-name><given-names>V. V.</given-names> <surname>Danishevs&#x2019;kyy</surname></string-name>, and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Weichert</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Homogenization of viscoelastic-matrix fibrous composites with square-lattice reinforcement</article-title>,&#x201D; <source>Arch. Appl. Mech.</source>, vol. <volume>81</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>1903</fpage>&#x2013;<lpage>1913</lpage>, <year>2011</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00419-011-0526-z</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Badulescu</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Lahellec</surname></string-name>, and <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Suquet</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Field statistics in linear viscoelastic composites and polycrystals</article-title>,&#x201D; <source>Eur. J. Mech. A Solids</source>, vol. <volume>49</volume>, pp. <fpage>329</fpage>&#x2013;<lpage>344</lpage>, <year>2015</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.euromechsol.2014.07.012</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Debotton</surname></string-name> and <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Tevet-Deree</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>The response of a fiber-reinforced composite with a viscoelastic matrix phase</article-title>,&#x201D; <source>J. Compos. Mater.</source>, vol. <volume>38</volume>, no. <issue>14</issue>, pp. <fpage>1255</fpage>&#x2013;<lpage>1277</lpage>, <year>2004</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1177/0021998304042732</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Kowalczyk-Gajewska</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Petryk</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Sequential linearization method for viscous/elastic heterogeneous materials</article-title>,&#x201D; <source>Eur. J. Mech. A Solids</source>, vol. <volume>30</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>650</fpage>&#x2013;<lpage>664</lpage>, <year>2011</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.euromechsol.2011.04.002</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Brenner</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Masson</surname></string-name>, <string-name><given-names>O.</given-names> <surname>Castelnau</surname></string-name>, and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Zaoui</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A quasi-elastic affine formulation for the homogenised behaviour of nonlinear viscoelastic polycrystals and composites</article-title>,&#x201D; <source>Eur. J. Mech. A Solids</source>, vol. <volume>21</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>943</fpage>&#x2013;<lpage>960</lpage>, <year>2002</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0997-7538(02)01247-0</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Zhai</surname></string-name>, <string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Bai</surname></string-name>, <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Yoshikawa</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Xiong</surname></string-name> and <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Time-domain asymptotic homogenization for linear-viscoelastic composites: Mathematical formulae and finite element implementation</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Part C Open Access</source>, vol. <volume>8</volume>, <year>2022</year>, <comment>Art. no. 100248</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jcomc.2022.100248</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>F. P. V.</given-names> <surname>der Meer</surname></string-name>, <string-name><given-names>L. J.</given-names> <surname>Sluys</surname></string-name>, and <string-name><given-names>J. T.</given-names> <surname>Fan</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A numerical homogenization scheme used for derivation of a homogenized viscoelastic-viscoplastic model for the transverse response of fiber-reinforced polymer composites</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Struct.</source>, vol. <volume>252</volume>, no. <issue>1</issue>, <year>2020</year>, <comment>Art. no. 112690</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2020.112690</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Carini</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Genna</surname></string-name>, and <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Levi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Time domain analytical bounds to the homogenized viscous kernels of linear viscoelastic composites</article-title>,&#x201D; <source>Eur. J. Mech. A Solids</source>, vol. <volume>102</volume>, no. <issue>6</issue>, <year>2023</year>, <comment>Art. no. 105108</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.euromechsol.2023.105108</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Mareau</surname></string-name>, <string-name><given-names>V.</given-names> <surname>Favier</surname></string-name>, <string-name><given-names>B.</given-names> <surname>Weber</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Galtier</surname></string-name>, and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Berveiller</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Micromechanical modeling of the interactions between the microstructure and the dissipative deformation mechanisms in steels under cyclic loading</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Plast.</source>, vol. <volume>32&#x2013;33</volume>, pp. <fpage>106</fpage>&#x2013;<lpage>120</lpage>, <year>2012</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijplas.2011.12.004</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Zecevic</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Knezevic</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Latent hardening within the elasto-plastic self-consistent polycrystal homogenization to enable the prediction of anisotropy of AA6022-T4 sheets</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Plast.</source>, vol. <volume>105</volume>, pp. <fpage>141</fpage>&#x2013;<lpage>163</lpage>, <year>2018</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijplas.2018.02.007</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>R&#x00E9;mond</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Constitutive modelling of viscoelastic unloading of short glass fibre-reinforced polyethylene</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Sci. Technol.</source>, vol. <volume>65</volume>, no. <issue>3&#x2013;4</issue>, pp. <fpage>421</fpage>&#x2013;<lpage>428</lpage>, <year>2005</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compscitech.2004.09.010</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>O.</given-names> <surname>Pierard</surname></string-name> and <string-name><given-names>I.</given-names> <surname>Doghri</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Study of various estimates of the macroscopic tangent operator in the incremental homogenization of elastoplastic composites</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Multiscale Comput. Eng.</source>, vol. <volume>4</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>521</fpage>&#x2013;<lpage>543</lpage>, <year>2006</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1615/IntJMultCompEng.v4.i4.80</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>[25]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Suquet</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Overall properties of nonlinear composites: A modified secant moduli theory and its link with Ponte Casta&#x00F1;eda&#x2019;s nonlinear variational procedure</article-title>,&#x201D; <conf-name>Comptes Rendus Acad&#x00E9;mie Sci. S&#x00E9;r. II M&#x00E9;canique Phys. Chim. Astron.</conf-name>, vol. <volume>320</volume>, pp. <fpage>563</fpage>&#x2013;<lpage>571</lpage>, <year>1995</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Bleiler</surname></string-name>, <string-name><given-names>P. P.</given-names> <surname>Casta&#x00F1;eda</surname></string-name>, and <string-name><given-names>O.</given-names> <surname>R&#x00F6;hrle</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Tangent second-order homogenisation estimates for incompressible hyperelastic composites with fibrous microstructures and anisotropic phases</article-title>,&#x201D; <source>J. Mech. Phys. Solids</source>, vol. <volume>147</volume>, no. <issue>4</issue>, <year>2021</year>, <comment>Art. no. 104251</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.jmps.2020.104251</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>[27]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Barral</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Chatzigeorgiou</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Meraghni</surname></string-name>, and <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>L&#x00E9;on</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Homogenization using modified Mori-Tanaka and TFA framework for elastoplastic-viscoelastic-viscoplastic composites: Theory and numerical validation</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Plast.</source>, vol. <volume>127</volume>, no. <issue>2&#x2013;3</issue>, p. <fpage>102632</fpage>, <year>2020</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.ijplas.2019.11.011</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>[28]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G. J.</given-names> <surname>Dvorak</surname></string-name> and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Benveniste</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>On transformation strains and uniform fields in multiphase elastic media</article-title>,&#x201D; <source>Proc. R Soc. Lond A</source>, vol. <volume>437</volume>, no. <issue>1900</issue>, pp. <fpage>291</fpage>&#x2013;<lpage>310</lpage>, <year>1992</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1098/rspa.1992.0062</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. C.</given-names> <surname>Michel</surname></string-name> and <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Suquet</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Nonuniform transformation field analysis</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Solids Struct.</source>, vol. <volume>40</volume>, no. <issue>25</issue>, pp. <fpage>6937</fpage>&#x2013;<lpage>6955</lpage>, <year>2003</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0020-7683(03)00346-9</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. C.</given-names> <surname>Michel</surname></string-name> and <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Suquet</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Computational analysis of nonlinear composite structures using the nonuniform transformation field analysis</article-title>,&#x201D; <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source>, vol. <volume>193</volume>, no. <issue>48&#x2013;51</issue>, pp. <fpage>5477</fpage>&#x2013;<lpage>5502</lpage>, <year>2004</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2003.12.071</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fish</surname></string-name>, <string-name><given-names>V.</given-names> <surname>Filonova</surname></string-name>, and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Yuan</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Hybrid impotent-incompatible eigenstrain based homogenization</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Numer. Methods Eng.</source>, vol. <volume>95</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>32</lpage>, <year>2013</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/nme.4473</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>[32]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>E.</given-names> <surname>Sanchez-Palencia</surname></string-name></person-group>, <source>Non-Homogeneous Media and Vibration Theory</source>. <publisher-loc>Berlin, Heidelberg</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>, <year>1980</year>, vol. <volume>127</volume>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/3-540-10000-8</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>[33]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Papanicolau</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Bensoussan</surname></string-name>, and <string-name><given-names>J. L.</given-names> <surname>Lions</surname></string-name></person-group>, <source>Asymptotic Analysis for Periodic Structures</source>. <publisher-loc>New York, USA</publisher-loc>: <publisher-name>Elsvier North-Holland</publisher-name>, <year>1978</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-34"><label>[34]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Yu</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fish</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Multiscale asymptotic homogenization for multiphysics problems with multiple spatial and temporal scales: A coupled thermo-viscoelastic example problem</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Solids Struct.</source>, vol. <volume>39</volume>, no. <issue>26</issue>, pp. <fpage>6429</fpage>&#x2013;<lpage>6452</lpage>, <year>2002</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0020-7683(02)00255-X</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-35"><label>[35]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Rahali</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Assidi</surname></string-name>, <string-name><given-names>I.</given-names> <surname>Goda</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Zghal</surname></string-name>, and <string-name><given-names>J. F.</given-names> <surname>Ganghoffer</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Computation of the effective mechanical properties including nonclassical moduli of 2.5D and 3D interlocks by micromechanical approaches</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Part B Eng.</source>, vol. <volume>98</volume>, no. <issue>10</issue>, pp. <fpage>194</fpage>&#x2013;<lpage>212</lpage>, <year>2016</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compositesb.2016.04.066</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-36"><label>[36]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T. J. R.</given-names> <surname>Hughes</surname></string-name>, <string-name><given-names>J. A.</given-names> <surname>Cottrell</surname></string-name>, and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Bazilevs</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Isogeometric analysis: CAD, finite elements, NURBS, exact geometry and mesh refinement</article-title>,&#x201D; <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source>, vol. <volume>194</volume>, no. <issue>39&#x2013;41</issue>, pp. <fpage>4135</fpage>&#x2013;<lpage>4195</lpage>, <year>2005</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2004.10.008</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-37"><label>[37]</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. A.</given-names> <surname>Cottrell</surname></string-name>, <string-name><given-names>T. J.</given-names> <surname>Hughes</surname></string-name>, and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Bazilevs</surname></string-name></person-group>, <source>Isogeometric Analysis: Toward Integration of CAD and FEA</source>. <publisher-loc>The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, UK</publisher-loc>: <publisher-name>John Wiley &#x0026; Sons</publisher-name>, <year>2009</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-38"><label>[38]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Matsubara</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. -N.</given-names> <surname>Nishi</surname></string-name>, and <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Terada</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>On the treatments of heterogeneities and periodic boundary conditions for isogeometric homogenization analysis</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Numer. Methods Eng.</source>, vol. <volume>109</volume>, no. <issue>11</issue>, pp. <fpage>1523</fpage>&#x2013;<lpage>1548</lpage>, <year>2017</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/nme.5328</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-39"><label>[39]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Alberdi</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, and <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Khandelwal</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A framework for implementation of RVE-based multiscale models in computational homogenization using isogeometric analysis</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Numer. Methods Eng.</source>, vol. <volume>114</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>1018</fpage>&#x2013;<lpage>1051</lpage>, <year>2018</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/nme.5775</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-40"><label>[40]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Schmidt</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Kr&#x00FC;ger</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. -A.</given-names> <surname>Keip</surname></string-name>, and <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Hesch</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Computational homogenization of higher-order continua</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Numer. Methods Eng.</source>, vol. <volume>123</volume>, no. <issue>11</issue>, pp. <fpage>2499</fpage>&#x2013;<lpage>2529</lpage>, <year>2022</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/nme.6948</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-41"><label>[41]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Du</surname></string-name>, <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Chatzigeorgiou</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Meraghni</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name> and <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Nitsche&#x2019;s method enhanced isogeometric homogenization of unidirectional composites with cylindrically orthotropic carbon/graphite fibers</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Sci. Technol.</source>, vol. <volume>256</volume>, no. <issue>3</issue>, <year>2024</year>, <comment>Art. no. 110787</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compscitech.2024.110787</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-42"><label>[42]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Du</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Chatzigeorgiou</surname></string-name>, <string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Meraghni</surname></string-name> and <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Isogeometric homogenization of viscoelastic polymer composites via correspondence principle</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Struct.</source>, vol. <volume>323</volume>, <year>2023</year>, <comment>Art. no. 117475</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2023.117475</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-43"><label>[43]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Oskay</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fish</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Eigendeformation-based reduced order homogenization for failure analysis of heterogeneous materials</article-title>,&#x201D; <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source>, vol. <volume>196</volume>, no. <issue>7</issue>, pp. <fpage>1216</fpage>&#x2013;<lpage>1243</lpage>, <year>2007</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2006.08.015</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-44"><label>[44]</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fish</surname></string-name></person-group>, <italic>Practical Multiscaling</italic>. <publisher-loc>The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, UK</publisher-loc>: <publisher-name>John Wiley &#x0026; Sons</publisher-name>, <year>2014</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-45"><label>[45]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fish</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Shek</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Pandheeradi</surname></string-name>, and <string-name><given-names>M. S.</given-names> <surname>Shephard</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Computational plasticity for composite structures based on mathematical homogenization: Theory and practice</article-title>,&#x201D; <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source>, vol. <volume>148</volume>, no. <issue>1-2</issue>, pp. <fpage>53</fpage>&#x2013;<lpage>73</lpage>, <year>1997</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0045-7825(97)00030-3</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-46"><label>[46]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Yuan</surname></string-name> and <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fish</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Multiple scale eigendeformation-based reduced order homogenization</article-title>,&#x201D; <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source>, vol. <volume>198</volume>, no. <issue>21&#x2013;26</issue>, pp. <fpage>2016</fpage>&#x2013;<lpage>2038</lpage>, <year>2009</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2008.12.038</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-47"><label>[47]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Fish</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Yuan</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A second-order reduced asymptotic homogenization approach for nonlinear periodic heterogeneous materials</article-title>,&#x201D; <source>Int. J. Numer. Methods Eng.</source>, vol. <volume>119</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>469</fpage>&#x2013;<lpage>489</lpage>, <year>2019</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1002/nme.6058</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-48"><label>[48]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Sun</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Jing</surname></string-name>, and <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Ma</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A novel second-order reduced homogenization approach for nonlinear thermo-mechanical problems of axisymmetric structures with periodic micro-configurations</article-title>,&#x201D; <source>Comput. Methods Appl. Mech. Eng.</source>, vol. <volume>368</volume>, no. <issue>3</issue>, <year>2020</year>, <comment>Art. no. 113126</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.cma.2020.113126</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-49"><label>[49]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Sun</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, and <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Ma</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A second-order reduced multiscale approach for non-linear axisymmetric structures with periodic configurations</article-title>,&#x201D; <source>Appl. Math. Model.</source>, vol. <volume>88</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>791</fpage>&#x2013;<lpage>809</lpage>, <year>2020</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.apm.2020.07.009</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-50"><label>[50]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. C.</given-names> <surname>Simo</surname></string-name> and <string-name><given-names>T. J.</given-names> <surname>Hughes</surname></string-name></person-group>, <source>Computational Inelasticity</source>. <publisher-loc>New York, USA</publisher-loc>: <publisher-name>Springer Science &#x0026; Business Media</publisher-name>, <year>2006</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-51"><label>[51]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Dvorak</surname></string-name></person-group>, <source>Micromechanics of Composite Materials</source>. <publisher-loc>New York, USA</publisher-loc>: <publisher-name>Springer Science &#x0026; Business Media</publisher-name>, <year>2012</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-52"><label>[52]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. V.</given-names> <surname>Thiruppukuzhi</surname></string-name> and <string-name><given-names>C. T.</given-names> <surname>Sun</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Models for the strain-rate-dependent behavior of polymer composites</article-title>,&#x201D; <source>Compos Sci. Technol.</source>, vol. <volume>61</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>12</lpage>, <year>2001</year>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0266-3538(00)00133-0</pub-id>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-53"><label>[53]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Li</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Guo</surname></string-name>, and <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Dong</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Constitutive modeling for linear viscoelastic fiber-reinforced composites</article-title>,&#x201D; <source>Compos. Struct.</source>, vol. <volume>263</volume>, <year>2021</year>, <comment>Art. no. 113679</comment>. doi: <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.compstruct.2021.113679</pub-id>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
<app-group>
<app id="app-1">
<title>Appendix A</title>
<p>In this section, we solve the ODE equation system in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-27">Eq. (27)</xref> to obtain the matrix phase strains. With the reduced 1-index defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-22">Eq. (22)</xref>, we can rewrite <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-27">Eq. (27)</xref> into the following system of ODEs:
<disp-formula id="eqn-A1a"><label>(A1a)</label><mml:math id="mml-eqn-A1a" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mtext>&#x00A0;&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>and
<disp-formula id="eqn-A1b"><label>(A1b)</label><mml:math id="mml-eqn-A1b" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-A1c"><label>(A1c)</label><mml:math id="mml-eqn-A1c" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-A1d"><label>(A1d)</label><mml:math id="mml-eqn-A1d" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>with
<disp-formula id="eqn-A2"><label>(A2)</label><mml:math id="mml-eqn-A2" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Here <inline-formula id="ieqn-248"><mml:math id="mml-ieqn-248"><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></inline-formula> are characteristic relaxation times for the fibrous composite materials.</p>
<p>For the coupled ODEs defined in <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1a">Eq. (A1a)</xref>, notice that
<disp-formula id="eqn-A3"><label>(A3)</label><mml:math id="mml-eqn-A3" display="block"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Define the following two strains:
<disp-formula id="eqn-A4"><label>(A4)</label><mml:math id="mml-eqn-A4" display="block"><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and the corresponding ODEs become:
<disp-formula id="eqn-A5"><label>(A5)</label><mml:math id="mml-eqn-A5" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mm</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The solution of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A5">Eqs. (A5)</xref> can be written as
<disp-formula id="eqn-A6a"><label>(A6a)</label><mml:math id="mml-eqn-A6a" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-A6b"><label>(A6b)</label><mml:math id="mml-eqn-A6b" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Substituting <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A6a">Eqs. (A6a)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A6b">(A6b)</xref> into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A4">(A4)</xref> yields the solution that
<disp-formula id="eqn-A7a"><label>(A7a)</label><mml:math id="mml-eqn-A7a" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-A7b"><label>(A7b)</label><mml:math id="mml-eqn-A7b" display="block"><mml:mtable columnalign="right left right left right left right left right left right left" rowspacing="3pt" columnspacing="0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em 2em 0em" displaystyle="true"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x007E;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>&#x03C8;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mi></mml:mi><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>The shearing response<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1b"> Eqs. (A1b)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1d">(A1d)</xref>, can be solved similarly. Taking <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1b">Eq. (A1b)</xref> as an example. Rewrite <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1b">Eq. (A1b)</xref> into
<disp-formula id="eqn-A8"><label>(A8)</label><mml:math id="mml-eqn-A8" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>so that the solution can be given by the convolution form:
<disp-formula id="eqn-A9a"><label>(A9a)</label><mml:math id="mml-eqn-A9a" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Similarly, the solutions of <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1c">(A1c)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-A1d">(A1d)</xref> are written with convolution form that
<disp-formula id="eqn-A9b"><label>(A9b)</label><mml:math id="mml-eqn-A9b" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-A9c"><label>(A9c)</label><mml:math id="mml-eqn-A9c" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>e</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mover><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mo>&#x02D9;</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>c</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>respectively.</p>

</app>
</app-group>
</back></article>