一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D

SpheroPAK3D一款適用于Abaqus快速生成球形夾雜和多孔材料的開源Abaqus插件,并施加周期性邊界條件,如拉伸,壓縮,簡單剪切等。基于該插件截面如圖:

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖1

支持定義球形夾雜或多空模型,支持孔洞或者球形直徑的定義,邊界條件的施加,以及對應的孔洞或球形夾雜的體積分數。運行后生成夾雜物和多空RVE模型如下:

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖2

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖3

生成的同時,該模型自動生成周期性邊界條件。值得注意的是由于結構的復雜通常使用的是自由網格劃分算法,該方案通常很難保證相對的兩側單元位置和數量一致,因此該插件使用表面元素 (SFM3D4) 進行網格劃分。通過表面元素與 RVE 單元表面綁定,以強制執行周期性邊界條件。這對于復雜模型使用周期性邊界提供了一個新奇的思路。

插件生成RVE模型的自由網格如圖:

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖4

雙層網格用于生曾周期性邊界:

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖5

使用Abaqus內置的普通彈塑性本構,施加20%的變形模擬的多孔模型變形(拉伸)后的位移和應力分布分別如圖所示。

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖6

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖7

相關插件下載鏈接:

https://github.com/YB-LIM/SpheroPAK3D

另外插件也上傳了知識星球,需要討論交流可以加入知識星球。加入知識星球鏈接(微信掃描即可):

一款用于生成具有隨機球夾雜物的周期性復合單元的Abaqus插件------SpheroPAK3D的圖8

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