abaqus仿真顆粒增強
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus仿真顆粒增強的視頻教程
多顆粒磨削仿真-Abaqus 三維切削仿真
本系列切削仿真視頻以軍工和刀具企業的應用場景為切入點，包括了常見的車削、銑削和鉆削等工藝方式，同時凝聚了切削仿真中的失效、接觸以及網格等關鍵核心技術，在此基礎上又對顆粒復材以及薄壁件的切削仿真過程進行了整體和局部的充分展示，相信能對高校和企業的切削工藝研發課題起到一定的促進作用。
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abaqus仿真顆粒增強的實例教程
COMSOL 顆粒增強復合材料力學仿真 ￥800
顆粒增強體是用以改善復合材料的力學性能，提高斷裂功、耐磨性、硬度，增進耐蝕性的顆粒狀材料。如SiC、TiC、B4C、WC、Al2O3、MoS2、Si3N4、TiB2、BN、C （石 墨）等。 </p><p>顆粒增強復合材料作為一種新的結構材料有著廣闊的發展前景。本篇文章采用COMSOL軟件對顆粒增加復合材料結構進行了參數化建模，并計算了添加顆粒后的壓縮變形性能。顆粒增強復合體結構的建模基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/comsol" rel="noopener noreferrer" target="_blank">COMSOL軟件</a>中的App開發器編制了程序實現了不同粒徑和數量的非干涉顆粒隨機生成模型，幾何模型如下圖所示：</p><div contenteditable="false" width="100%">
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<img src="https://img.jishulink.com/upload/202107/e62e2e3673a9420a8db4bf2f55c48d0a.png" title="Untitled1.png" alt="Untitled1.png" style="max-width: 760px; width: 678px; height: 399px;" width="678" height="399" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202107/e62e2e3673a9420a8db4bf2f55c48d0a.png?
展開 <p>內含4種隨機投放模型：</p><p>1、基體為圓柱，隨機投放的兩種半徑范圍的實心顆粒</p><p>2、基體為圓柱，隨機投放空心有厚度球體，球體半徑固定</p><p>3、三維大小隨機、位置隨機球體投放，基體為四面體</p><p>4、隨機大小、位置、傾斜角的正六邊形（可設置倒角，不干涉）投放，基體為正四邊形</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);">球體之間互不干涉，可自定義基體尺寸，球體大小、位置、體積占比。</span></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/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" style="display: inline-block;"><img src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png?
展開 本文原刊登于Ansys Blog：《Ansys Adds Rocky DEM to the Mix, Extending and Enhancing Multiphysics Simulation to Include Particle Dynamics》
作者：Pedro Afonso | Ansys顆粒動力學產品經理
試想一下，巖石、糖果和藥片之間有什么共同之處呢？首先，它們都是離散固體。其次，我們還可使用Rocky DEM對它們的動態行為和相互作用進行仿真。
現在來換個思路，在工程機械系統的設計中，如果想要了解與所需任意形狀的粒子運動相關的產品質量、操作效率和設備性能，其復雜性不容小覷。與此同時，在用于顆粒混合、分離、分類、粉碎、分散和運輸的機器中，如果想要預測數千乃至數百萬個粒子之間的相互碰撞產生的相互作用，會需要巨大量級的洞察能力。
同樣地，當通過傳送帶和螺旋輸送器傳送生物質、礫石和散裝材料時；通過機械方式在田地中播撒種子時；包裝藥片和藥丸時；傳送零食將其進行統一封裝時；用真空吸塵器清理碎片時；或者攪拌混合并壓實粉末時，涉及的相互作用都極為復雜。而憑借Rocky DEM仿真，上述所有應用和問題都能迎刃而解。
離散單元法（DEM）是一種計算建模方法，可用于仿真顆粒和不連續/非均勻顆粒的行為。Rocky是一款領先的DEM軟件包，它結合了多個圖形處理單元（GPU）卡的強大處理功能，以加速顆粒動力學仿真，這有助于用戶在更短的時間內處理更大容量的數據。
展開 1.為什么要用python腳本來建模
因為在做畢業設計的過程中接觸到顆粒增強材料的建模思路，通過abaqus的用戶界面（GUI）難以實現，列如在正方體內隨機生成一個球體，而要求球體的位置和體積大小隨機。有細心的小伙伴會發現，分析一下需求其實可以知道，通過選一個隨機的半徑生成一個球體，再把球體組裝到基體中，這樣很簡單就能實現需求。但面臨其他需求的時候呢，諸如隨意生成100個球體，而且要求位置和半徑隨機，這樣通過手動添加會十分困難，而且這樣也十分不明智，所以用到腳本來建模。
2.別的學者和專家是怎么建模的
西南交大的康國政老師和他的團隊在這方面做了大量工作，推薦文章去閱讀他們寫的文章（屬實筆者水平受限，哈哈哈）。如果你也正好是，做材料增強顆粒方面的研究，下面是幾篇比較典型的文章，值得一看。
基于周期性邊界條件的顆粒增強金屬基復合材料棘輪行為的數值模擬 (1)
金屬玻璃基復合材料增韌機理的數值模擬.pdf
原位顆粒增強金屬基復合材料的斷裂行為研究.pdf
當看完康老師的部分工作你應該會選擇是使用Fortran還是python來實現你自己的工作，下面第三部分僅僅針對想通過Python的童鞋。（python相對來說學習成本較低，語法比較通俗易懂，如何選擇就看各人了）
3.從哪里學習開源的（腳本和模型）知識
首先肯定是掌握一定的python語法基礎。
推薦閱讀python在abaqus中的應用，如果有需要pdf的話在評論區留言哦！
接下來，有一定基礎之后推薦閱讀這個大佬的GitHub，Abaqus/python_script at first · wuhuiguo/Abaqus · GitHub，無悔大佬的程序，一步一步如何實現都比較詳細，建議去他的主頁去看。
展開 Abaqus DEM顆粒包裝袋跌落仿真 ￥389
☆☆☆0☆☆☆-包裝跌落試驗
顆粒狀產品運輸過程中會承受沖擊，因此包裝必須有足夠的韌性和強度，通常用試驗來評估包裝的性能。
根據ASTM或ISTA相關跌落試驗標準，需要在一定的高度釋放包裝，跌落至地面，以檢查其是否失效。這種動態試驗很難捕捉到包裝的應力應變等響應，無法對導致包裝失效的沖擊載荷加以細分，而且成本較高，因此，可以借助于CAE手段來彌補這些不足。
包裝袋
案例：包裝袋跌落仿真
總質量12kg，外觀尺寸415×670×114mm（變形前），跌落高度1.5m，包裝材質為厚度0.14mm的聚乙烯塑料薄膜，楊氏模量724.5MPa，泊松比0.39，屈服應力10MPa。
仿真采用Abaqus DEM-FEM耦合模型，分為兩個部分，第一部分顆粒填充，獲得跌落前包裝袋的初始狀態；第二部分跌落仿真，計算包裝袋跌落的動態響應。
☆☆☆1☆☆☆-顆粒填充
為了得到跌落前包裝袋內的顆粒分布、裝料后的薄膜構型與應力狀態，先進行顆粒的填充模擬，顆粒半徑5mm，填充速率1m/s，噴口噴完顆粒，模型達到重力下的平衡之后，動能接近于零，結束仿真。
包裝袋應力
包裝袋變形與顆粒分布
☆☆☆2☆☆☆-跌落仿真
新建一個模型，用于包裝袋的跌落仿真，通過Part→Import導入顆粒填充模型的odb文件，得到變形后的包裝袋與填充顆粒，顆粒節點坐標在界面下可以顯示，但是其截面屬性、接觸定義要在輸出的inp文件里編輯。
包裝袋損傷與開裂位置
計算結果表明，由于顆粒團受到沖擊之后的橫向流動效應，袋子底部是應力水平比較高的區域，其中四個角為應力集中比較嚴重的位置，容易成為開裂起始點，開裂之后，袋子被顆粒的橫向流動撕裂。
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筆名：復材失效仿真
關鍵詞：纖維增強復合材料，航空航天，漸近損傷模型，有限元仿真，沖擊
復合材料結構漸進損傷研究
復合材料因其輕質高強廣泛應用于航空航天、交通運輸等領域。當復合材料具備復雜結構（如連接結構）或承受復雜工況（如沖擊載荷）時，層內損傷的模式包括多種損傷模式纖維/基體脫粘、基體開裂和纖維斷裂，從而引起復合材料結構漸進失效。為了模擬這些現象，漸進損傷模型（PDM）在過去二十年中常被使用并已被證明是一種有效的方法
<p>內含4種隨機投放模型：</p><p>1、基體為圓柱，隨機投放的兩種半徑范圍的實心顆粒</p><p>2、基體為圓柱，隨機投放空心有厚度球體，球體半徑固定</p><p>3、三維大小隨機、位置隨機球體投放，基體為四面體</p><p>4、隨機大小、位置、傾斜角的正六邊形（可設置倒角，不干涉）投放，基體為正四邊形</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);">球體之間互不干涉
本文原刊登于Ansys Blog：《Ansys Adds Rocky DEM to the Mix, Extending and Enhancing Multiphysics Simulation to Include Particle Dynamics》
作者：Pedro Afonso | Ansys顆粒動力學產品經理
試想一下，巖石、
<p>復合材料是用經過選擇的、含有一定數量比的兩種或兩種以上的組元，經過人工復合、組成多相、三維結合且各相之間有明顯界面的、具有特殊性能的材料。顆粒增強體是用以改善復合材料的力學性能，提高斷裂功、耐磨性、硬度，增進耐蝕性的顆粒狀材料。如SiC、TiC、B4C、WC、Al2O3、MoS2、Si3N4、TiB2、BN、C （石 墨）等。 </p><p>顆粒增強復合材料作為一種新的結構材料有著廣闊的發展前景
1.為什么要用python腳本來建模
因為在做畢業設計的過程中接觸到顆粒增強材料的建模思路，通過abaqus的用戶界面（GUI）難以實現，列如在正方體內隨機生成一個球體，而要求球體的位置和體積大小隨機。有細心的小伙伴會發現，分析一下需求其實可以知道，通過選一個隨機的半徑生成一個球體，再把球體組裝到基體中，這樣很簡單就能實現需求。但面臨其他需求的時候呢，諸如隨意生成100個球體，而且要求位置和半徑隨機
☆☆☆0☆☆☆-包裝跌落試驗
顆粒狀產品運輸過程中會承受沖擊，因此包裝必須有足夠的韌性和強度，通常用試驗來評估包裝的性能。
根據ASTM或ISTA相關跌落試驗標準，需要在一定的高度釋放包裝，跌落至地面，以檢查其是否失效。這種動態試驗很難捕捉到包裝的應力應變等響應，無法對導致包裝失效的沖擊載荷加以細分，而且成本較高，因此，可以借助于CAE手段來彌補這些不足。
