子模型技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：一葉_4024 創(chuàng)建時(shí)間：2020-07-13
子模型技術(shù)的視頻教程
子模型方法在Abaqus軟件中的應(yīng)用
子模型是得到模型部分區(qū)域中更加精確解的有限單元技術(shù)。本課程step by step講解了子模型方法在Abaqus軟件中的應(yīng)用。子模型技術(shù)能夠在增加較小工作量的情況下，獲得模型關(guān)注區(qū)域更加精確的計(jì)算結(jié)果，所以，在進(jìn)行仿真分析時(shí)，應(yīng)該擅用子模型技術(shù)，以更加高效地完成仿真計(jì)算。
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計(jì)算效率——Abaqus 子模型案例詳解
計(jì)算效率----Abaqus 子模型案例詳解 適用人群：產(chǎn)品工程師 計(jì)算效率----Abaqus 子模型案例詳解（免費(fèi)）【已結(jié)束】? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?直播時(shí)間：2022-06-22 19:30 子模型技術(shù)是在全局模型分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，使用細(xì)化網(wǎng)格對模型的局部做進(jìn)一步分析，以較小的計(jì)算代價(jià)得到更精確的結(jié)果。
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子模型技術(shù)的實(shí)例教程
“ 子結(jié)構(gòu)和子模型什么區(qū)別？如何使用它們？-通過2個(gè)工程案例學(xué)習(xí)Abaqus中的子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù)”
子結(jié)構(gòu)與子模型技術(shù)在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統(tǒng)有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術(shù)來降低求解成本。
子結(jié)構(gòu)
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結(jié)果傳遞和循環(huán)對稱模型
周期介質(zhì)分析
網(wǎng)格劃分的梁橫截面
擴(kuò)展有限元方法（XFEM）
適當(dāng)?shù)乩眠@些抽象化建模技術(shù)可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結(jié)構(gòu)和子模型技術(shù)。
01
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子結(jié)構(gòu)
在有限元分析里，子結(jié)構(gòu)也叫超級單元，是由多個(gè)單元組成的一個(gè)“整體單元”，它在線性分析的基礎(chǔ)上消除了“整體單元”中保留節(jié)點(diǎn)以外所有節(jié)點(diǎn)的自由度；子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)矩陣（剛度、質(zhì)量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據(jù)需求恢復(fù)內(nèi)部求解。
展開 “ 子結(jié)構(gòu)和子模型什么區(qū)別？如何使用它們？-通過2個(gè)工程案例學(xué)習(xí)Abaqus中的子結(jié)構(gòu)與子模型分析技術(shù)”
子結(jié)構(gòu)與子模型技術(shù)在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統(tǒng)有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術(shù)來降低求解成本。
子結(jié)構(gòu)
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結(jié)果傳遞和循環(huán)對稱模型
周期介質(zhì)分析（歷史文章：憤怒的小鳥）
網(wǎng)格劃分的梁橫截面（SIMULIA的趙老師文章有介紹）
擴(kuò)展有限元方法（XFEM）
適當(dāng)?shù)乩眠@些抽象化建模技術(shù)可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結(jié)構(gòu)和子模型技術(shù)。
01、子結(jié)構(gòu)
在有限元分析里，子結(jié)構(gòu)也叫超級單元，是由多個(gè)單元組成的一個(gè)“整體單元”，它在線性分析的基礎(chǔ)上消除了“整體單元”中保留節(jié)點(diǎn)以外所有節(jié)點(diǎn)的自由度；子結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)矩陣（剛度、質(zhì)量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據(jù)需求恢復(fù)內(nèi)部求解。
很多實(shí)際工程結(jié)構(gòu)都比較龐大，導(dǎo)致完整結(jié)構(gòu)的有限元模型計(jì)算量超出計(jì)算機(jī)的硬件資源，對于具有線性響應(yīng)的此類問題，可以使用子結(jié)構(gòu)縮聚的方法，在一般配置的計(jì)算機(jī)上來求解完整結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。
展開 近來在學(xué)習(xí)abaqus子模型技術(shù)，對于新手而言，沒人指導(dǎo)流程全靠百度真的好廢時(shí)間。
ABAQUS_CAE建模到求解基本流程及子模型技術(shù)，適合新手，附件為視頻教程，為.mp4文件，下載后改為.exe雙擊即可播放。不放心以為是病毒的可放在360沙箱中播放。有啥疑問，歡迎交流。
針對上述精度與硬件產(chǎn)生的矛盾，高級有限元技術(shù)-子模型可以很好地解決。子模型基于圣維南原理，即如果實(shí)際分布載荷被等效載荷代替以后，應(yīng)力和應(yīng)變只在載荷施加的位置附近有改變。如果子模型的關(guān)心位置遠(yuǎn)離邊界，則子模型內(nèi)可以得到較精確的結(jié)果。
1、 子模型分析步驟
針對車架油箱系統(tǒng)安裝支架進(jìn)行子模型分析，具體步驟如下：
（1）對整體模型進(jìn)行建模分析。對整車整體模型劃分相對粗糙的網(wǎng)格，進(jìn)行求解，在HyperMesh/ OptiStruct中，保存.op2后綴文件結(jié)果。
（2）對子模型建模，并使子模型與在整體模型坐標(biāo)系中位置一致。將強(qiáng)度分析的油箱托架重新細(xì)分網(wǎng)格，保存子模型。
（3）提取子模型切割邊界條件。在子模型前處理界面內(nèi)，讀入整體模型結(jié)果文件，提取邊界上節(jié)點(diǎn)的位移結(jié)果作為邊界。
（4）子模型分析。施加除了切割邊界條件以外的其他約束和邊界。
（5）結(jié)果驗(yàn)證。比較整體模型和子模型的相對應(yīng)位置應(yīng)力結(jié)果是否一致，驗(yàn)證子模型的切割邊界是否正確。特別注意，切割邊界不宜離關(guān)心區(qū)域過近，否則結(jié)果不一致，需重新確定切割邊界重新計(jì)算。
（6）優(yōu)化設(shè)計(jì)。基于子模型技術(shù)，對零件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2、子模型方法應(yīng)用
整體模型網(wǎng)格數(shù)量為172萬，求解30分鐘。在同樣的資源情況下，子模型網(wǎng)格數(shù)量為5萬，計(jì)算時(shí)間僅為5分鐘，大大節(jié)約了計(jì)算時(shí)間。子模型技術(shù)是一種高級有限元分析方法，可以在工程中各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用。
展開 子模型是在全局模型分析結(jié)果的基礎(chǔ)上研究局部模型的方法。通過初始的全局模型分析計(jì)算來確定在激勵(lì)載荷作用下的最大響應(yīng)區(qū)域，子模型方法不需要細(xì)化或重分析整體模型，只需截取局部關(guān)注區(qū)域模型并細(xì)化其網(wǎng)格從而提高分析精度。即采用粗網(wǎng)格模型得到局部關(guān)注區(qū)域周圍的結(jié)果，采用局部區(qū)域網(wǎng)格細(xì)化得到局部分析結(jié)果。如下圖所示。
子模型方法是基于Saint-Venant's 定理，要求子模型邊界足夠遠(yuǎn)離子模型響應(yīng)的關(guān)注區(qū)域。因?yàn)榻?em>子模型時(shí)沒有一個(gè)明確的限制來保證結(jié)果有意義，因此需要用戶自己判斷子模型建立的正確性。如何判斷子模型建立的正確性，一般的方法是查看子模型邊界附近的結(jié)果變量值及云圖變化與全局模型是否一致，如果結(jié)果一致，則認(rèn)為該子模型是有效的。
Abaqus提供兩種子模型技術(shù)：基于節(jié)點(diǎn)的子模型技術(shù)與基于面的子模型技術(shù)?；诠?jié)點(diǎn)的子模型技術(shù)是使用全局模型節(jié)點(diǎn)位移結(jié)果場插值到子模型邊界節(jié)點(diǎn)的技術(shù)，它能夠得到相對更精確的位移結(jié)果，適用于任何分析類型；基于面的子模型技術(shù)是使用應(yīng)力場值到子模型邊界處的表面積分點(diǎn)上，這種子模型技術(shù)能夠得到相對更精確的應(yīng)力結(jié)果，但其只能應(yīng)用于體網(wǎng)格模型和靜態(tài)分析中。
子模型法分析流程：
1、定義問題；
2、運(yùn)行全局模型，確定驅(qū)動(dòng)子模型的變量輸出；
3、檢查全局模型結(jié)果，特別要注意用于驅(qū)動(dòng)子模型的區(qū)域周圍不能出現(xiàn)局部不合理現(xiàn)象；
4、定義子模型；
5、根據(jù)全局模型的載荷加載子模型的載荷；
6、應(yīng)用子模型邊界條件；
7、需要時(shí)定義慣性釋放；
8、運(yùn)行子模型分析；
9、查看子模型結(jié)果。
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子模型技術(shù)的最新內(nèi)容
<p class="ql-align-center"><img referrerpolicy="no-referrer" crossorigin="anonymous" data-referrer-policy-set="true" src="https://bexp.135editor.com/files/users/1466/14660444/202603/yNgFj6Pe_nROp.gif?auth_key
01/簡介
隨著集成電路制程向3nm及以下節(jié)點(diǎn)突破，光刻系統(tǒng)的光學(xué)畸變、掩模三維衍射及光致抗蝕劑非線性響應(yīng)等效應(yīng)疊加，使光源-掩模協(xié)同優(yōu)化（SMO）成為保障成像精度的核心技術(shù)。
傳統(tǒng)線性壓縮感知技術(shù)雖在光源單變量優(yōu)化中實(shí)現(xiàn)了降維高效求解，但面對SMO場景中掩模-成像的強(qiáng)非線性映射關(guān)系，其線性假設(shè)難以精準(zhǔn)刻畫優(yōu)化變量與成像質(zhì)量的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致優(yōu)化精度與可制造性失衡
3Dfindit利用群體智能來簡化設(shè)計(jì)流程
CADENAS公司通過新的“群體智慧”功能簡化了3Dfindit用戶的設(shè)計(jì)流程。3Dfindit提供超過6000個(gè)經(jīng)認(rèn)證的制造商產(chǎn)品目錄。該平臺擁有一個(gè)大數(shù)據(jù)云，累計(jì)超過60億次制造商組件數(shù)據(jù)下載，這些數(shù)據(jù)將在未來作為群體知識提供給用戶和其他相關(guān)需求者。
工程設(shè)計(jì)的時(shí)代變遷
近年來，人工智能領(lǐng)域迎來了一場深刻的技術(shù)范式變革。隨著大模型在多模態(tài)感知與復(fù)雜推理能力上的突破性進(jìn)展，具身智能正從簡單的"執(zhí)行工具"向具備自主決策能力的"智能體"進(jìn)化。這一轉(zhuǎn)變不僅重新定義了機(jī)器人的能力邊界，更徹底重構(gòu)了人工智能技術(shù)創(chuàng)新的底層邏輯，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入"認(rèn)知智能+物理執(zhí)行"深度融合的全新周期。
技術(shù)突破：從感知到?jīng)Q策的跨越式發(fā)展
當(dāng)前，大模型技術(shù)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)AI的局限，展現(xiàn)出前所未有的多模態(tài)理解能力
上篇文章介紹了基于圖像進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的幾何重構(gòu)法，詳細(xì)步驟可查看下面的連接。
ABAQUS二維混凝土細(xì)觀模型的數(shù)字化重建技術(shù)(一)幾何重構(gòu)
https://www.yqgqt.org.cn/post/1990726
本篇介紹二維混凝土細(xì)觀模型在ABAQUS
在基于ABAQUS開展混凝土細(xì)觀力學(xué)模擬時(shí)，數(shù)字化重建技術(shù)是構(gòu)建能夠真實(shí)反映混凝土內(nèi)部多相結(jié)構(gòu)（如骨料、砂漿、界面過渡區(qū)ITZ及孔隙等）的關(guān)鍵前置步驟?；炷良?xì)觀模型研究中主流的數(shù)字化重建方法主要分為以下兩類：一是幾何重構(gòu)法，從CT或照片圖像中提取真實(shí)骨料輪廓，通過AutoCAD等軟件重建混凝土骨料、ITZ幾何模型，再導(dǎo)入ABAQUS進(jìn)行網(wǎng)格劃分；二是圖像映射法，將混凝土高分辨率掃描圖像通過預(yù)處理將不同材料進(jìn)行顏色區(qū)分后
使用工具：Ansys Workbench, Ansys Mechanical
最終成果
基于Ansys 軟件，采用子模型與生死單元技術(shù)，對IGBT器件在功率循環(huán)工況下進(jìn)行多物理場仿真，并通過相關(guān)理論評價(jià)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可靠性。結(jié)果表明，基于能量的Darveaux模型進(jìn)行分析更加符合功率器件主端子結(jié)構(gòu)焊層的退化過程。
01/簡介
零波像差雙遠(yuǎn)心物鏡以“視場全域波前畸變趨近于零、物像比例恒定”的特性，成為3D NAND、精密微納制造等場景的核心光學(xué)器件，但其對成像模型的維度適配性提出嚴(yán)苛要求。
二維矢量成像模型雖能滿足平面圖形的偏振態(tài)表征需求，卻因忽略深度方向光場耦合與厚掩模衍射效應(yīng)，無法適配三維堆疊圖形的成像預(yù)測。三維矢量成像模型通過全空間矢量光場建模，可精準(zhǔn)捕捉雙遠(yuǎn)心光路下三維偏振演化與深度衍射規(guī)律
01/簡介
零波像差非雙遠(yuǎn)心物鏡憑借“波前畸變趨近于零、適配大視場與復(fù)雜物距場景”的優(yōu)勢，在精密光刻、微納檢測等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但其視場邊緣物像比例變化特性，對成像模型的維度適配性提出更高要求。
二維矢量成像模型雖能表征平面圖形偏振態(tài)，卻因忽略深度光場耦合、厚掩模衍射及視場-深度耦合效應(yīng)，無法精準(zhǔn)預(yù)測三維圖形成像質(zhì)量。三維矢量成像模型通過全空間矢量光場建模，可精準(zhǔn)捕捉非雙遠(yuǎn)心光路下三維偏振演化與深度衍射規(guī)律
01/簡介
零波像差雙遠(yuǎn)心物鏡以“視場全域波前畸變趨近于零、物像比例恒定”的特性，成為3D NAND、精密微納制造等場景的核心光學(xué)器件，但其對成像模型的維度適配性提出嚴(yán)苛要求。二維矢量成像模型雖能滿足平面圖形的偏振態(tài)表征需求，卻因忽略深度方向光場耦合與厚掩模衍射效應(yīng)，無法適配三維堆疊圖形的成像預(yù)測。
三維矢量成像模型通過全空間矢量光場建模，可精準(zhǔn)捕捉雙遠(yuǎn)心光路下三維偏振演化與深度衍射規(guī)律
