PBC的案例
Easy-PBC tutorial ------案例十八 ￥49
? Easy-PBC使用教程
EasyPBC 是由英國阿伯丁大學（University of Aberdeen）的 Sadik Omairey 用 python 開發的開源 ABAQUS CAE 接口插件，用于施加周期性邊界條件同時還可以估算周期性代表體積元的等效彈性常數。該軟件使用時需要用戶在 CAE 中自定義 RVE，然后借助該插件施加周期性邊界條件使用時將該軟件放在abaqus的plug-in文件夾下面即可使用，具體使用過程這里以一個案例進行說明
案例說明：（以雙相為列子，類似可以推廣至多相）
1，建立雙相材料的RVE模型，基體的尺寸為1*1*1（mm），材料為鋁（第一相）。增強材料為r=0.25,h=1(um)的圓柱，材料為低碳鋼，（第二相）
2，賦予材料對應的彈性屬性，基體楊氏模量為68.3Gpa，泊松比為0.3，纖維楊氏模量為210Gpa，泊松比為0.33
3，對材料進行網格劃分
4，啟用EasyPBC插件，并選擇計算內容，這里選擇計算兩相材料的X，Y，Z方向的等效的楊氏模量，和12，23，13的剪切模量，以及泊松比
5，后處理材料數據
雙相材料模型圖
楊氏模量E（Gpa）
泊松比μ
體積分數
鋁（基體）
68.3
0.3
0.196
低碳鋼（增強）
210
0.33
0.804
材料的應力分布情況
材料等效彈性屬性
多相的情況類似（可自行嘗試）
展開 ABAQUS細觀混凝土周期性邊界（PBC）表征體元（REV）界面層（ITZ）及砂漿塑性損傷（CDP）模擬
本案例在Abaqus內采用Random Sphere RVE 3D（Mesh）V1.0 – AbyssFish插件進行建模，建立的混凝土細觀結構代表性體積單元(Representative Volume Element, RVE)在幾何上具備周期性邊界條件(Periodic Boundary Conditions, PBC)，包含砂漿、骨料-水泥界面過渡區(Interfacial Transition Zone, ITZ)、骨料三相材料。
案例中砂漿采用混凝土塑性損傷本構模型(Concrete Damaged plasticity Model, CDP)，骨料-水泥界面過渡區采用弱化的砂漿模型。
對代表體單元施加單軸壓縮荷載工況，對模型提交分析并查看結果。
從模擬結果反映出混凝土的損傷首先發生在骨料與水泥的界面過渡區，并向沿著界面過渡區向砂漿基體周圍擴散。
編輯
混凝土表征體單元最終會因產生貫穿裂紋而發生破壞。
展開 幾種用于單元胞模擬的周期性邊界條件
</p><p><strong><em>對于PBC這種方法，位移場并不是唯一的：剛性平移不受周期性條件的固定，可以通過在RVE中的一個節點上固定位移來使解唯一。
FLUENT求解器基礎
2， 耦合式求解器（PBCS)：壓力和動量方程同時求解。
密度基耦合求解器一種算法：同時求解動量，能量，質量和組分方程組。通過狀態方程得到壓力，其他標量通過分離方式求解。
DBCS 可以按隱式或者顯式方式求解：1，隱式采用Gauss-Seidel迭代求解所有變量。2，顯式采用多步R-K顯式時間積分法。
如何選擇求解器？？？？？？
1，壓力基耦合求解器（PBCS)適合于大多數單向流，比分離求解器性能更好。但是 : 1, 不能用于多相流（歐拉),周期質量流和NITA。2，比分離式多用1.5-2倍內存。
2，密度基求解器適用于密度，動量，能量，組分間強烈耦合的情況。（如超高音速流動，伴有燃燒的高度可壓流動）
隱式方法一般優于顯式，因為顯式對時間步有嚴格限制。
顯式方法一般用于流動時間尺度和聲學時間尺度相當的情況。（如高馬赫數激波的傳播）
展開 
【Abaqus二次開發】骨料隨機填充及映射網格法
下面是在上述模型基礎上修改的周期性骨料隨機生成模型：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202104/706661ddedae426f98ef9cd2d7e11d81.gif" title="2D_PBC.gif" alt="2D_PBC.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/706661ddedae426f98ef9cd2d7e11d81.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/706661ddedae426f98ef9cd2d7e11d81.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/706661ddedae426f98ef9cd2d7e11d81.gif">
</div><p>由此可見，通過一定的陣列，完全能拼出整個宏觀模型。
展開 1_APDL基礎及仿真理論_link單元的靜力分析
加力
/pbc,all, , 1 !顯示BC
eplot !顯示
solve
finish !求解結束
/post1 !進入后處理
etable,axforce,smisc,1 !創建軸向力單元表
etable,axstress,ls,1 !創建軸向應力單元表
/pbc,all,1
pldisp,1 !變形，圖形形式
pletab,axstress
prnsol,u,comp !節點位移，表格形式
prrsol !反作用力，表格形式輸出反作用力
pretab !單元表，輸出之前定義的單元表格，軸向力及軸向應力
finish !后處理結束
EOF !end of file
總結
工程上來說1.2節點形成的桿1是沒用的。。。
展開 手把手教你用Gromacs完成溶菌酶在水中的動力學模擬
= xyz ; 3-D PBC
; Velocity generation
gen_vel = no ; Velocity generation is off
檢查平衡結果命令：
echo 18 0| gmx energy -f npt.edr -o pressure.xvg
體系壓力隨時間變化曲線
09
動力學模擬成品模擬
隨著兩個平衡階段的完成, 體系已經在需要的溫度和壓強下平衡好了。
Abaqus混凝土周期性邊界代表體單元插件：Random Sphere RVE 3D (Mesh) - AbyssFish ￥698
插件介紹
Random Sphere RVE 3D (Mesh) - AbyssFish 插件可在Abaqus生成三維具備周期性邊界條件(Periodic Boundary Conditions, PBC)的隨機球體骨料及骨料-水泥界面過渡區(Interfacial Transition Zone, ITZ)模型。即采用周期性代表性體積單元法(Periodic Representative Volume Element，PRVE)，以代表體積單元(Representative Volume Element，RVE)或稱為表征單元體(Representative Elemental Volume, REV)微觀結構的計算來準確地模擬和預測混凝土材料的宏觀行為。插件采用體素網格方式，通過背景網格將砂漿、骨料、ITZ劃分為三個集（Set），并對單元映射三種空材料。
插件支持設置長方體部件的長度(Length)、寬度(Width)、高度(Height)，以及在網格劃分中單元的尺寸(Element size)。可設置生成球體的最小粒徑(D_min)及最大粒徑(D_max)，即球體尺寸的分布范圍，球體占整個長方體試件的比例(Ratio)，界面過渡區的厚度(ITZ)，以及超時終止參數(Time)。
模型可分為砂漿基體、界面層、球體骨料三相材料。
插件生成的模型均滿足周期性分布邊界條件。
可對每個集(Set) 批量插入嵌入0厚度cohesive粘結單元（注：需要自行添加，本插件不具備此功能）。
?
展開 集氣管壓力與鼓風機（或初冷器）前吸力的討論
如圖 1 所示——裝煤期間在橋管處噴灑的高壓氨水將煤氣（包括部分空氣）壓入集氣管，上升管根部 （A）的壓力（PA）一般為-1000 Pa（或叫吸力1000 Pa） 左右，假設集氣管的壓力（P）為 100 Pa，那么BC處 的壓差約為 1100 Pa左右——也就是說高壓氨水與橋 管所構成的“射流泵”能產生的升壓（PBC）為 1100 Pa 左右。當集氣管壓力（P）增高時，假設達到 500 Pa， 那么PA就只有-600 Pa左右了（設高壓氨水壓力、橋 管內徑等情況都不變）；若集氣管壓力降到-100 Pa， 那么PA會有-1200 Pa左右。PA = P－PBC
上升管根部（A）的壓力PA越低（負壓程度越大）， 氣體的流速就越大，可能夾帶進的煤粉就越多，可能 進入的空氣量就大；反之，當PA越高（吸力越小），氣體的流速就越小，可能夾帶進的煤粉就 越少，不但不會進入空氣，爐門也可能會冒煙。可見，當高壓氨水的噴射力不能調節時，集氣管壓力是會對裝煤效果產生影響的；當高壓氨水壓力能夠調節時，可根據集氣管壓力的變化自動調節高壓氨水壓力，使上升管根部（A）的負壓程度基本保持穩定。裝煤效果就會保持良好，而且不受集氣管壓力變化的影響。
下面我們再來討論一下機前（或初冷前）吸力問題：當集氣管翻板處于全開狀態時（圖 1），翻板的阻 力可以忽略——DE處沒有壓差，即吸氣管為正壓 （P1>0——見圖 3），機前吸力會很小；當集氣管翻板 處于關閉狀態（圖 2）時，翻板的阻力最大——DE處 的壓差最大，為保證合格的集氣管壓力，吸氣管的吸力（負壓絕對值）也會很大，當然機前吸力就更大了（機前系統阻力與翻板后吸力之和）。也可以將上述情況反過來說：當機前吸力（負壓絕對值）小時，為保證合格的集氣管壓力，翻板就要開大；當機前吸力（負壓絕對值）大時，為保證合格的集氣管壓力，翻板就要關小。
展開 ABAQUS三維隨機生長四參數插件：QSGS 3D ￥598
模型展示
插件可基于隨機生長四參數法生成具有周期性邊界條件（Periodic Boundary Condition，PBC）的代表性體積單元（Representative Volume Elementary，RVE）模型等。
使用教程
模型以三維軸壓試件為例，介紹QSGS3D插件的使用方法。
?打開Abaqus運行插件，會自動構建部件并劃分網格同時基于隨機生長四參數法將不同材料賦值給對應單元。
?修改材料1及材料2的材料參數。
?將部件進行裝配。
?建立分析步、指定荷載并提交分析。
?查看結果
說明提醒
插件可運行在WindowsXP、7、8、10、11系統上，支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023及以上版本。
插件需要注冊，售價為單機許可的價格，購買后請聯系QQ：1135122921獲取許可證。
展開 4_APDL基礎及仿真理論_分析重啟動
劃分網格
dl,1,all,all
sfl,3,pres,-100
/pbc,all,1 !邊界條件
finish
/solu
nlgeom,on !打開大變形
nsubst,4 !設置4子步
antype,static,new !分析類型結構靜力求解
outres,all,all !記錄每一步結果
autots,off !關閉自動步長
time,1 !求解時間1s
rescontrol, ,all,1,4 !重啟動設置，每一子步保存文件，共4個重啟動文件。可以從這4個文件中，任意一個，重新啟動運算。
Solve !可以通過時間里程后處理，查看載荷步對結果的影響
finish
/solu
antyp, ,rest,1,2 !從第二步開始重新加載
sfl,3,pres,-200 !線載荷壓力改為-200
solve !可以通過時間里程后處理，查看載荷步對結果的影響，對比不同
finish
展開 
ANSYS殼單元分析箱梁
將Stress Z映射到路徑
PDEF, ,S,Z,AVG
/PBC,PATH, ,0
! Plot the stress
! 繪制應力
PLPATH,SZ
FINISH
香港大學《Adv Mater》：超300h！高穩定紅光鈣鈦礦發光二極管
e，f）原始NCs表面（e）和摻有PMA的表面（f）上PbCs缺陷的部分狀態密度（PDOS）。（e）和（f）中的插圖顯示了費米能級附近的PDOS的細節。
圖4.溫度相關的PL表征。a，b）原始NC（a）和PMA-NCs（b）的PL光譜為77至300 K. c）從（a）和（b）中所示的光譜積分的PL強度；實線顯示最佳的最小二乘擬合。d）PL線寬與測量溫度的關系。
總之，作者通過將PMA引入前體成功合成了具有高熱力學穩定性的β-CsPbI3 NCs。摻入的PMA通過與前體中的PbI2相互作用來調節β-CsPbI3 NsC的結晶動力學，限制了NCs的晶粒形態和尺寸，并增強了NCs的膠體和相穩定性。此外，并入的PMA降低了NCs中PbCs的深層缺陷水平。同時，摻入PMA的β-CsPbI3 NCs顯著增加了激子結合能，降低了LO聲子能。受益于這些改進，用于β-CsPbI3 NCs的PLQY從34％增加到89％。此外，實現了高效穩定的紅光CsPbI3 PeLED，其峰值EQE為17.8％，使用壽命長達317 h。（文：無計）
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展開 晶體塑性耦合元胞自動機模擬熱壓縮過程中的再結晶行為
數值案例如下：
建立一個包含20個晶粒8000個單元的RVE模型，如下所示
給定對應的初始形核臨界位錯密度和初始的形核率計算公式以及晶界遷移率公式，通過施加周期性邊界PBC沿著X方向壓縮45%（使用鎳基高溫合金的材料參數）。
根據FCC的取向差計算公式，得到初始的晶界分布：
初始的IPF圖如下：
初始的晶粒尺寸分布（mm）：
變形45%后的IPF圖如下：
變形45%后的晶界分布情況：
變形45%后的應力分布情況：
變形45%后的位錯密度分布情況：
變形45%后的晶粒尺寸分布情況：
感興趣的歡迎加入知識星球交流討論，當前效果是初步的建模分析結果：
敘述鋁基板的結構及優勢
從制造商到終端消費者，在PBC中使用鋁可以幫助健康的地球。
更好的傳熱。 高溫是電子產品嚴重損壞的原因。 鋁導電和傳遞熱量遠離關鍵部件，以盡量減少對印刷電路板的損壞。
非常耐用 鋁比陶瓷和玻璃纖維等基材更堅固耐用。 它非常堅固，可以減少在整個制造過程中以及處理和日常使用過程中發生的意外破損。
輕便：考慮到其耐用性，鋁質非常輕巧。 它增加了PCB的強度和彈性，而不增加額外的重量。
本文來自：祥贏電路 倒裝鋁基板 www.xwinpcb.com
