rve模型的案例
hypermesh怎么在復合材料RVE模型對稱面上畫分完全對稱網格問題
2、那么貌似只能不對體進行布爾運算，對每個面進行2D tetra , 然后對稱網格之后還需要不停的 equivalence, 生成一個enclosed 面網格，再用 tetra mesh 把封閉面網格生成四面體網格，這樣做的弊端是反復的equivalence真的非常麻煩，而且對于復合材料RVE模型，纖維束的關系是相互搭接連接關系是一個閉環，需要處理共節點的地方非常多。
3、嘗試分六面體，一樣的問題，在分好一個以后，分另一個掃略需要沿著已有面網格進行，掃略后又要檢查是否需要equivalence，但是整體反倒比畫四面體要來的方便。
4、由于模型具有對稱性，直接導入1/4模型，然后畫網格，對稱，再對稱。這是目前想到的可能更簡單的方法。
5、干脆纖維束和基體分別分網，之后設置個tie,這樣分網工作量小很多，也不要求共節點，后續運算可能效率低。
寫了幾條其實是提了一下問題，都沒有很好的解決。如果有懂復合材料RVE模型分網的，請指教。
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展開 精沖鋼微觀組織對其力學性能和精沖性能影響的多尺度模擬研究
圖1 精沖用鋼C15E
基于精沖鋼微觀組織的多尺度模擬
通過數值模擬研究不同微觀組織特征對材料性能的影響是目前精沖成形研究的一大熱點，越來越多的模擬研究傾向于將宏觀有限元模型和微觀組織模型（如代表體積元RVE模型)結合，以對實際宏觀成形過程中的特征變形區域構建局部的微觀組織模擬。
宏微觀建模
根據精沖試驗中模具的實際尺寸在ABAQUS/Explicit中建立二維宏觀有限元模型，如圖2a所示，以獲得關鍵區域的變形情況。精沖變形主要集中在間隙處的剪切區域，因此對該區域進行網格加密處理。此外，對剪切區域除中心一層單元以外的單元運用ALE自適應網格的方法，防止網格畸變。中心區域的一層單元將以正常的拉格朗日模式變形，有限元軟件記錄單元節點的位移變化。
圖2 多尺度精沖有限元模型
RVE建模方法有兩種：一種是利用軟件生成理想化退火態的球形碳化物顆粒—鐵素體基體RVE模型，另一種是基于真實的金相組織建立珠光體—鐵素體RVE模型，如圖2b所示。
微觀組織建模
⑴理想化退火態微觀組織RVE模型。
上文提及的兩種RVE模型建模方法，同樣適用于純微觀模擬研究，區別僅在于模型的邊界條件。若對RVE模型施加拉伸或剪切邊界條件，可分析材料不同的微觀組織對拉伸或剪切性能的影響。在冷軋鋼的退火態微觀組織中，滲碳體近似于球狀顆粒，或隨機或以碳化物帶的形式分布在鐵素體基體中。因此建立的二維RVE模型將滲碳體等效為圓形的第二相顆粒，利用軟件直接生成不同直徑、不同體積分數或不同分布狀態的球狀顆粒。在純微觀模擬研究中，考慮到球狀滲碳體的實際尺寸，將RVE模型整體尺寸設為20μm×20μm。
為了方便與后文中基于金相組織的RVE模型作對比，再以同樣的方法在更大的尺度上建立理想化退火態微觀組織RVE模型作為子模型，研究組織對精沖性能的影響。
展開 LS-DYNA人工智能多尺度計算技術及其在注塑成型復合材料領域的應用
在每個位置上，復合材料的機械屬性是非線性且各向異性的，因此使用傳統的數值模型為短纖維增強復合材料部件建模極具挑戰性，這是由于傳統方法對于復合材料非線性分析的成本過高或不夠準確。
此外，對于短纖維復合材料這類非線性且各向異性的材料，材料參數的校準也始終是難題，針對具有某種特定纖維取向或纖維體積分數的復合材料所校準的材料常數，可能不適用于具有不同纖維取向或不同體積分數的復合材料。另一方面，多尺度模型能在較小尺度的物理規律和較大尺度的材料行為間建立關聯，以捕獲材料微觀結構對宏觀大尺度復合材料部件的影響，因此多尺度方法針對復合材料建模具有極大優勢。
在多尺度材料設計和分析方面，LS-DYNA軟件提供了RVE建模功能，其思路是數值化地重構材料樣本，這些數值化的材料樣本模型可以非常準確地代表真實材料的微觀幾何結構，我們將其稱為代表性體積單元，簡稱RVE。以纖維增強復合材料為例，如果我們知道纖維取向和體積分數的具體數值，并且可以分別測量出纖維和基體的材料屬性，那么就能為這種短纖維增強復合材料，構建對應的RVE數值模型，然后對該RVE模型開展有限元計算，以預測均質化的復合材料宏觀屬性。上圖展示了用于RVE分析的LS-DYNA關鍵字，RVE分析功能對復合材料，在材料層面上的虛擬設計和測試非常有用。
現在如果考慮更高層面，不僅是在材料樣本層面而是著眼于大尺度的復合材料部件，若要對復合材料部件開展非常準確的結構分析，那么可以考慮使用高精度的多尺度結構分析方法。多尺度結構分析方法的基本思路是，首先用有限元離散化全局的復合材料部件，然后將每個有限元分別耦合到與其局部材料微觀結構相對應的RVE模型，同時對這些RVE模型也用有限元方法進行離散化。因而在動態仿真中的每一個時間步，都可以根據纖維和基體的屬性對RVE模型開展局部有限元分析。
展開 LS-DYNA人工智能多尺度計算技術及其在注塑成型復合材料領域的應用
在每個位置上，復合材料的機械屬性是非線性且各向異性的，因此使用傳統的數值模型為短纖維增強復合材料部件建模極具挑戰性，這是由于傳統方法對于復合材料非線性分析的成本過高或不夠準確。
此外，對于短纖維復合材料這類非線性且各向異性的材料，材料參數的校準也始終是難題，針對具有某種特定纖維取向或纖維體積分數的復合材料所校準的材料常數，可能不適用于具有不同纖維取向或不同體積分數的復合材料。另一方面，多尺度模型能在較小尺度的物理規律和較大尺度的材料行為間建立關聯，以捕獲材料微觀結構對宏觀大尺度復合材料部件的影響，因此多尺度方法針對復合材料建模具有極大優勢。
在多尺度材料設計和分析方面，LS-DYNA軟件提供了RVE建模功能，其思路是數值化地重構材料樣本，這些數值化的材料樣本模型可以非常準確地代表真實材料的微觀幾何結構，我們將其稱為代表性體積單元，簡稱RVE。以纖維增強復合材料為例，如果我們知道纖維取向和體積分數的具體數值，并且可以分別測量出纖維和基體的材料屬性，那么就能為這種短纖維增強復合材料，構建對應的RVE數值模型，然后對該RVE模型開展有限元計算，以預測均質化的復合材料宏觀屬性。上圖展示了用于RVE分析的LS-DYNA關鍵字，RVE分析功能對復合材料，在材料層面上的虛擬設計和測試非常有用。
現在如果考慮更高層面，不僅是在材料樣本層面而是著眼于大尺度的復合材料部件，若要對復合材料部件開展非常準確的結構分析，那么可以考慮使用高精度的多尺度結構分析方法。多尺度結構分析方法的基本思路是，首先用有限元離散化全局的復合材料部件，然后將每個有限元分別耦合到與其局部材料微觀結構相對應的RVE模型，同時對這些RVE模型也用有限元方法進行離散化。因而在動態仿真中的每一個時間步，都可以根據纖維和基體的屬性對RVE模型開展局部有限元分析。
展開 
江蘇科技大學《CS》：碳纖維復合材料鉆孔過程動態漸進破壞的跨尺度模擬
圖1 跨尺度有限元鉆孔原理圖
在RVE模型上選取多個參考點來計算纖維和基體的微觀應力。同時，在三個方向和剪切面分別施加不同法線方向和剪切方向的荷載，可以得到相應的應力響應。本研究選取最危險的點來判斷RVE模型在多軸加載下的單元失效，如圖2所示。
圖2 RVE模型和在纖維和基體成分中的相應參考點
如圖3所示，11、22、33、12、23、13分別表示沿X、Y、Z方向的三個單軸拉伸，以及沿Z、X、Y平面的宏觀剪切。
圖3 RVE模型的宏觀應力載荷
圖4a給出了損傷前后纖維受拉和壓縮的應力-應變行為。另外，該文采用Von Mises屈服準則對基體的拉、壓破壞準則進行預測，如圖4 b所示。
圖4 纖維和基體在拉伸和壓縮下的應力-應變行為
圖5為通過VUMAT實現的邏輯算法流程圖，跨尺度數值實現的過程主要分為三個步驟。
圖5 ABAQUS/ Explicit中對跨尺度模型的VUMAT數值算法流程圖
圖6為混合模型的牽引-分離關系圖。
圖6 雙線性內聚模型（混合模式）
圖7a給出了開發的ABAUQS-Python代碼腳本。
圖7 用于計算RVE中SAFs的ABAQUS-Python代碼腳本流程圖
根據文獻中RVE模型的分析結果，可以將RVE各點的微觀應力分布視為SAFs，如圖8和圖9所示。
圖8 纖維參考點中的SAFs
圖9 基體參考點中的SAFs
利用ABAQUS/Explicit軟件建立了相應碳纖維復合材料的鉆孔三維有限元模型。相應的鉆孔CERPs跨尺度有限元模型和TDR參數如圖10所示。
展開 一種新穎的多尺度晶體塑性實現方案-------Direct FE2
高計算成本：
由于每個宏觀積分點都需要運行一個獨立的微觀模型，計算代價顯著增加。
并行化潛力：
微觀模型計算可以通過并行計算加速。
具體實現過程可以參考作者的原始文章和下圖的流程框圖
使用作者的文章思路，分別測試了二維和三維的FE2多尺度晶體塑性模型。通過耦合積分點和多晶RVE模型實現尺度的模擬效果，宏觀模型的積分點提供變形梯度用于微觀RVE模型的邊界條件，微觀模型通過邊界條件計算應力，狀態變量，并返回一致性雅可比矩陣，模擬效果如下：
Direct FE2 對應的二維模型和三維模型如下圖所示
施加X方向的單軸拉伸，二維和三維的變形結果如下圖所示：
二維模擬效果：
三維模擬效果：
展開 IJP：非均相多晶體中尺寸相關的微孔生長
為了研究微孔生長的尺寸依賴性，并考慮上述三個特征材料尺度參數(即孔隙尺寸、晶粒尺寸和孔隙-晶粒尺寸比)的影響，作者利用開源軟件Neper生成了包含140個voronoi型晶粒的三維多晶RVE (0.1 mm × 0.1 mm × 0.1 mm)，如圖1(a)所示。在不同RVE模型的同一雙晶界處構造了三個初始半徑r0 = {3l, 4l, 5l}的球形微孔隙，如圖1(b)所示，分別為孔隙-a，孔隙-b和孔隙-c。對于多晶銅，由計算式估計本征材料長度l為0.4 微米。在有限元模擬中，作者采用C3D10M單元和梯度網格法對孔洞RVE模型進行網格劃分，對于不同微孔尺寸的RVE模型，其網格尺寸梯度是相同的。如圖2(a) -2 (c)中的Ori-1、Ori-2和Ori-3。在這些反極圖中，含有粒間微孔(即位于雙晶晶界處的微孔，如圖1(b)所示)的晶粒用紅色和綠色標記。在{T = 1, L =?1}處，局部CP模型和非局部CP模型模擬的孔洞增長結果如圖3(a) - 3(c)所示，分別對應于圖2(a) - 2(c)所示的不同晶粒取向情況下的RVE模型。圖3(a)所示的Ori-1晶粒取向分布可以看出，沒有SG效應的微孔生長速率f/f0明顯高于有SG效應的微孔生長速率f/f0。也就是說，SG能顯著降低微孔的生長速率。在沒有SG效應和有SG效應的情況下，都可以清楚地觀察到微孔生長的尺寸效應(即微孔越大，其生長速度越快)，一方面，在不考慮SG效應的情況下，微孔洞周圍的塑性變形場不依賴于微結構的絕對幾何尺寸;然而，即使沒有這種SG效應，相應的模擬孔洞增長(見圖3所示的藍線)仍然是大小相關的。
展開 ABAQUS中求解某部分單元的平均應力或平均應變 ￥10
1、參考模型：單向纖維的RVE模型；
2、腳本功能：針對指定的單元集合，在后處理中求解平均應力和平均應變。
3、應用的公式：一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應力和平均真應變，可通過對 RVE 內每一個單元的真應力 （真應變）取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應力和應變適用于各種邊界條件，但需要對每個單元進行應力（應變）的輸出和計算。
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
基于該插件截面如圖：
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：
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：
雙層網格用于生曾周期性邊界：
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。
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）：
展開 基于ansa的rve生成代碼 ￥50
<p>通過ansa軟件，寫對應的py代碼來自動生成隨機的3D的RVE模型，并自動進行均質化計算，得到剛度矩陣。代碼中已經對纖維長度，半徑，體積分數，還有基材和纖維的模量和泊松比進行了參數化，可以批量生成多種不同類型的RVE模型。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202504/attachment/2b7fecf82bed47cf8ae05a01df1ac618.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202504/attachment/2b7fecf82bed47cf8ae05a01df1ac618.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202504/attachment/2b7fecf82bed47cf8ae05a01df1ac618.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202504/attachment/2b7fecf82bed47cf8ae05a01df1ac618.png?
展開 RVE模型添加載荷 ￥10
對于顆粒增強型的復合材料，由于邊界面上具有基體和顆粒多個部件的面，在載荷施加時往往需要用鼠標點選，操作比較繁瑣，因此寫了一個腳本程序，該腳本只需要定義載荷的大小、載荷的方向和模型的名稱，便可自動創建set集合，然后坐標負方向施加固定約束，右側施加位移載荷。
注意：顆粒的命名要遵循一定的規則。
可以通過簡單的修改程序，設置其他類型的載荷。
# 獲取RVE的最大邊界值
a = mdb.models[ModelName].rootAssembly
p = a.instances[PartName]
xPointList = []
yPointList = []
zPointList = []
verticleList = p.vertices
for v in verticleList:
Loc = v.pointOn[0]
xPointList.append(Loc[0])
yPointList.append(Loc[1])
zPointList.append(Loc[2])
# 獲得基體的尺寸信息
Xmax = max(xPointList)
Xmin = min(xPointList)
Ymax = max(yPointList)
Ymin = min(yPointList)
Zmax = max(zPointList)
Zmin = min(zPointList)
展開 
RVE模型周期邊界條件施加
自編ABAQUS施加周期邊界條件腳本，有需求可以聯系。
Abaqus考慮拉壓不對稱的樹脂彈塑性損傷本構vumat子程序開發
復合材料在細觀尺度上的失效行為通常通過代表體積單元（RVE）模型來研究。
RVE代表體積單元
RVE模型由纖維和樹脂構成，一般假設纖維是橫觀各向同性線彈性材料，樹脂則為彈塑性材料。本文通過在屈服準則中引入拉壓非對稱參量，研究了樹脂的拉壓不對稱彈塑性損傷行為。
由于樹脂的屈服行為與靜水壓力相關，這里采用下式所示的拋物面屈服準則。
式中J2為偏應力的第二不變量，I1為應力第一不變量，σt和σc為拉壓屈服應力
采用非關聯塑性流動準則，如下所示。
式中σvm為mises等效應力，P為靜水壓力，α為材料參數
損傷萌生準則如下所示
式中J2和I1為無損應力下的不變量。
為了降低模型的網格依賴性，損傷演化采用特征長度相關的指數模型
式中，rm為損傷內變量，am為特征長度相關的材料參數。
Melro的文章中給出了通過Simpson積分和弦截法計算Am的方法，實際計算發現通過該方法計算的am效果不是太理想，因此本文未對am進行迭代，直接采用其初值進行仿真計算，如下所示。
計算流程如下
計算流程圖
根據上文的彈塑性損傷模型編寫了vumat子程序，并通過單胞模型進行了驗證，計算結果如下圖所示。
abaqus單胞模型
拉伸載荷下的應力應變曲線
壓縮載荷下的應力應變曲線
展開 求助周期性邊界條件
晶體塑性有限元rve模型的周期性邊界條件
直播預告 | Digimat電池電化學仿真分析功能與應用
直播報名
7月30日 14:00
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直播內容聚焦
? 參數化、流程化的生成單電池結構的細節RVE模型
? 完成Cell級別電池的宏觀電學性能評估
? 快速實現SOC、C-rate等性能的計算分析
龔慧靈
海克斯康復合材料結構分析專家
負責Digimat的技術支持工作，在復合材料結構分析領域工程經驗豐富，支持及參與的項目涵蓋：復合材料結構失效分析、CFRP結構固化回彈評估、注塑件沖擊失效、NVH分析等。
