多尺度有限元
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2015-11-26
多尺度有限元的視頻教程
Marc 2018 焊接有限元仿真教學(xué)（三）：多層多道焊【生死單元】
MSC.Marc 2018 平板對接焊接模擬。新版本Marc焊接教學(xué)。 該模型涉及生死單元，2層4道焊接 采用雙橢球熱源模型，空氣散熱，所有操作流程以及后處理細(xì)致到位。 新人朋友可以通過觀看該視頻快速上手 主要教給大家操作流程和操作方法，大家可以根據(jù)視頻所講，結(jié)合自己實(shí)際情況舉一反三 充分發(fā)揮主觀能動性，進(jìn)而進(jìn)行論文寫作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告所需的焊接仿真
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前面課程的補(bǔ)充-多相材料的晶體塑性有限元模擬（fcc/bcc的補(bǔ)充）
本課程是針對前面課程-《包含滑移、孿生變形機(jī)制的hcp金屬晶體塑性有限元》的補(bǔ)充，在UMAT中做了適當(dāng)添加，能完成FCC/BCC的滑移與HCP滑移+孿生的雙相、多相材料晶體塑性建模模擬，注意的是針對FCC/BCC晶體材料，僅有滑移機(jī)制，無法進(jìn)行FCC/BCC孿生的模擬。
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多尺度有限元的實(shí)例教程
3.4 靜載結(jié)果分析
將分級加載的結(jié)果進(jìn)行匯總，采用多尺度有限元 模型計(jì)算的結(jié)果與實(shí)測值進(jìn)行對比，同時由 CJJ/ T233-2015《城市橋梁檢測與評定技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定校 驗(yàn)系數(shù) η 為實(shí)測應(yīng)變（撓度）與理論計(jì)算應(yīng)變（撓度） 之比。應(yīng)變結(jié)果匯總見表 3～4，撓度結(jié)果匯總見表 5。
由表 3～5 可知，校驗(yàn)系數(shù)大小比較均勻，校驗(yàn) 系數(shù)位于 0.5~0.9，小于 CJJ/T 233-2015《城市橋梁 檢測與評定技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定限值 1，所以該大橋 剛度滿足試驗(yàn)荷載要求。
3.5 模態(tài)分析
福建某實(shí)際橋梁工程多尺度有限元模型計(jì)算 的理論基頻和實(shí)測基頻分別為 4.07、4.79 Hz， 可知 多尺度有限元模型計(jì)算的橋梁基頻和實(shí)測基頻基 本一致， 再次說明了多尺度有限元模型的正確性。實(shí)測的自振頻率大于有限元軟件的計(jì)算值，說明該 橋梁的性能滿足要求。
4 結(jié)語
橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位應(yīng)力及變形是橋梁檢測重 點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)，為了獲得更加準(zhǔn)確的計(jì)算精度，精細(xì) 化網(wǎng)格劃分造成的計(jì)算成本也成倍增加。為了平衡 二者的對立關(guān)系，以 ABAQUS 軟件為依托，將橋梁 檢測中重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行精細(xì)化建模并準(zhǔn)確、合理地連 接到整體模型中，以此建立可以細(xì)致分析重點(diǎn)區(qū)域 受力情況地多尺度有限元模型，并分別通過矩形截 面簡支梁及福建某實(shí)際橋梁工程為例，來驗(yàn)證本研究提出的多尺度有限元模型的準(zhǔn)確性，研究結(jié)果表明：
（1）采用多點(diǎn)約束法可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)格大小 的有限元模型之間的連接， 形成多尺度有限元模型；
（2）多尺度有限元模型網(wǎng)格單元數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)均比 精細(xì)化有限元模型少，使計(jì)算時長大大減少；
（3）多 尺度有限元模型撓度值、應(yīng)力值、應(yīng)變值等計(jì)算與 精細(xì)化有限元模型得到的計(jì)算結(jié)果誤差在 3%。
展開 有沒有研究多尺度有限元的鄰友呀，也稱廣義有限元或者子劃分子結(jié)構(gòu)法，可以一起討論討論，互相學(xué)習(xí)。
下面貼一個文獻(xiàn)吧，取自CMAME
A geometric multiscale finite element method for the dynamic analysis.pdf
空間大跨桁架結(jié)構(gòu)多尺度節(jié)點(diǎn)有限元分析
圖10 基于金屬切削過程的多尺度有限元仿真模型展望
文章來源： 航空學(xué)報(bào)CJA
晶體塑性有限元仿真入門(2)--BCC、FCC、HCP晶格材料以及多相材料的有限元模擬
這篇文章講解如何使用晶體塑性有限元方法(CPFEM)進(jìn)行不同晶格材料以及多相材料的變形模擬，CPFEM是基于商業(yè)有限元軟件ABAQUS完成的建模，晶體塑性本構(gòu)模型是使用的開源的UMAT用戶子程序(源碼和inp文件見附件)。采用CPFEM模擬了面心立方結(jié)構(gòu)(FCC)、體心立方結(jié)構(gòu)(BCC)和密排六方結(jié)構(gòu)(HCP)的單晶、多晶及多相材料受到外部載荷時的力學(xué)響應(yīng)。基于滑移原理的晶體變形理論，隨著變形的進(jìn)行各滑移系統(tǒng)的臨界剪應(yīng)力都會增大，CPFEM將捕捉到材料的力學(xué)響應(yīng)(應(yīng)力-應(yīng)變曲線)。這些應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)有助于從根本上理解晶粒尺度下金屬變形的性質(zhì)。
首先我們從一個簡單的FCC晶格材料的例子入手，講解如何進(jìn)行有限元模型的創(chuàng)建，從完全新手的角度出發(fā)，一步步講解如何建模，賦予材料和處理仿真結(jié)果。
本文章包括以下八個部分：
1) FCC晶格材料的變形模擬-單晶體
2) FCC晶格材料的變形模擬-多晶體
3) BCC晶格材料的變形模擬-單晶體
4) BCC晶格材料的變形模擬-多晶體
5) HCP晶格材料的變形模擬-單晶體
6) HCP晶格材料的變形模擬-多晶體
7) 多相材料的變形模擬
8) 參考資料
1. FCC晶格材料的變形模擬-單晶體
幾何模型
如圖1.1a在草圖里繪制R0.015mm的圓形，拉伸0.05mm，最后得到如圖1.1b所示的圓柱體(R0.015mm&H0.05mm)。
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多尺度有限元的最新內(nèi)容
在工業(yè)4.0與智能制造轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，MARC系列作為全球領(lǐng)先的高級非線性有限元分析平臺，已成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)研發(fā)數(shù)字化、提升產(chǎn)品競爭力的核心技術(shù)工具。本文將全面解析MARC的核心功能、技術(shù)優(yōu)勢及其在高端制造、新能源、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的深度應(yīng)用，為您展現(xiàn)如何通過先進(jìn)的仿真技術(shù)降低研發(fā)成本、縮短產(chǎn)品上市周期。
一、MARC產(chǎn)品核心技術(shù)優(yōu)勢
1. 全面的非線性分析能力
MARC提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的非線性求解技術(shù)
在Moldex3D中以復(fù)合材料完成仿真分析后，用戶能夠利用MMI模塊更準(zhǔn)確、更有效率地解決復(fù)雜的非線性多尺度有限元結(jié)構(gòu)分析。
在Moldex3D中以復(fù)合材料完成仿真分析后，用戶能夠利用MMI模塊更準(zhǔn)確、更有效率地解決復(fù)雜的非線性多尺度有限元結(jié)構(gòu)分析。
在Moldex3D中以復(fù)合材料完成仿真分析后，用戶能夠利用MMI模塊更準(zhǔn)確、更有效率地解決復(fù)雜的非線性多尺度有限元結(jié)構(gòu)分析。
3.5 模態(tài)分析
福建某實(shí)際橋梁工程多尺度有限元模型計(jì)算 的理論基頻和實(shí)測基頻分別為 4.07、4.79 Hz， 可知 多尺度有限元模型計(jì)算的橋梁基頻和實(shí)測基頻基 本一致， 再次說明了多尺度有限元模型的正確性。實(shí)測的自振頻率大于有限元軟件的計(jì)算值，說明該 橋梁的性能滿足要求。
圖10 基于金屬切削過程的多尺度有限元仿真模型展望
文章來源： 航空學(xué)報(bào)CJA
這種新方法的準(zhǔn)確性媲美高保真多尺度有限元仿真方法，而這種新方法的計(jì)算速度比傳統(tǒng)的多尺度有限元方法快了幾個數(shù)量級。關(guān)于該新方法的更多內(nèi)容，您可參考以下兩篇論文：
1、Liu, Z., Wei, H., Huang, T. Wu, C. T. (2020).
這種新方法的準(zhǔn)確性媲美高保真多尺度有限元仿真方法，而這種新方法的計(jì)算速度比傳統(tǒng)的多尺度有限元方法快了幾個數(shù)量級。關(guān)于該新方法的更多內(nèi)容，您可參考以下兩篇論文：
1、Liu, Z., Wei, H., Huang, T. Wu, C. T. (2020).
Karma提出了
相場有限元法來解決裂紋擴(kuò)展和裂紋擴(kuò)展問題，可以準(zhǔn)確預(yù)測材料脆性斷裂損傷；
In 1997，
TY Hou提出了多尺度均質(zhì)化有限元方法，該方法主要適用于微結(jié)構(gòu)隨機(jī)的復(fù)合材料；
In 1982，
D.
導(dǎo)讀
很多新關(guān)注公眾號的朋友總在后臺詢問各種基礎(chǔ)理論問題，有限元是問的最多的一塊。這是一篇早期寫的科普文，雖然沒有直接介紹業(yè)務(wù)內(nèi)容，但也是行業(yè)比較基礎(chǔ)性的理論知識，收錄在公眾號紙質(zhì)書里。
本文主要寫給從事CAD/CAE/EDA/CFD等相關(guān)的軟件研發(fā)測試人員，也可以作為有限元入門文章，對于從事仿真分析的工程師也可以對軟件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)有所了解，全文約8000字，老文章，老朋友請忽略
