三維耦合模型的案例
AerMet100鋼鍛件鍛造過程的三維熱力耦合數值模擬和細晶化大型模鍛件研制
針對以上情況，本文建立了該AerMet100 鋼鍛件鍛造過程的三維熱力耦合有限元模型，利用剛粘塑性有限元法，對鍛造火次對鍛件變形量的影響、不同坯料尺寸下鍛件的成形情況、變形過程中溫度場的場量分布和變化規(guī)律進行了研究。
AerMet100 鋼是美國Carpenter 技術公司在1992 年開發(fā)的一種新型的超高強度鋼，其化學成分(wt%) 為Fe-0.23C-11.73Ni-13.85Co-3.13Cr-1.25Mo。該合金具有突出的綜合性能：高強度、高斷裂韌性、抗疲勞、延展性好。其抗拉強度可達1930MPa 以上，斷裂韌性超過了110MPa·m1/2，同時它還具有更加優(yōu)良的抗應力腐蝕斷裂和抗疲勞斷裂的能力，是航空航天的理想材料。主要用于高強、高韌的起落架等零部件的制造上。
對于如何發(fā)掘AerMet100 鋼的力學性能，達到強度和斷裂韌性的最佳匹配，國外學者進行了大量研究。最初，AerMet100 鋼參數匹配為σb=1965MPa，KIC=115MPa·m1/2。后來，Reghavan 等人通過優(yōu)化工藝取得了σb>2000MPa，KIC=149.3MPa·m1/2。Lee 僅改進鍛造工藝實現(xiàn)了σb=2069MPa，KIC>121MPa·m1/2。KojiSato 通過對鋼中夾雜物的改性使鋼的性能達到了σb=1946MPa，KIC=182.4MPa·m1/2。
國內對于提升AerMet100 鋼綜合性能的研究基本都集中在對鋼中雜質元素和微量元素的控制上。對于采用數值模擬技術，通過優(yōu)化鍛造工藝參數，借助大壓力的鍛造設備，獲得8 級以上的細晶組織進而提升AerMet100 鋼的綜合性能，目前還研究較少。
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<p>pfc巖石標定<span style="color: rgb(18, 18, 18);">必備</span>模型試驗，可以自行轉,PFC6.0版本，抗壓強度和巴西劈裂試驗,內含微風化石灰?guī)r參數</p><div contenteditable="false" width="100%"><figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png" style="text-align: center"><img src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png?image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202404/attachment/e23d19269388495abaa2ec82c0d2069e.png"></figure>
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CAD三維模型導入abaqus
雙向流固耦合模型三：帶離散相的雙向流固耦合模型
通過雙向流固耦合可分析在顆粒作用下的流暢分布及固體受力狀態(tài)，若感興趣可加qq：1196497187
COMSOL隨機多面體骨料 三維凸多面體骨料 無規(guī)則孔隙 三維混凝土細觀 三維骨料模型
混凝土模型
三維混凝土細觀模型的建立是進行混凝土性能模擬的有效方法，而在comsol建模過程中隨機凸多面體骨料的生成是幾何模型的難點。這里提供一種快速高效的三維凸多面體骨料建模的方案，以實現(xiàn)不同集配的混凝土模型。
建模教程
首先采用CAD隨機多面體3D插件在AutoCAD內生成所需要的三維混凝土細觀模型。
將該模型分圖層導出為.iges格式文件，這里分圖層導出是為了可以分部件導入到comsol軟件內，更方便材料賦值等操作。
本模型共導出四個iges文件，分別是帶有多面體孔洞的基體材料以及三種不同粒徑的多面體。
然后將iges文件分別導入到comsol內，這里建議每導入一部分后緊接著進行材料賦值操作，材料賦值完成并將該部分隱藏，然后再導入另一部分，否則可能會出現(xiàn)材料賦值難以選取的問題。
最后進行網格劃分、邊界條件、模擬計算等操作即可。
這里再放一張賦值不同材料后的模型：
插件下載
CAD隨機多面體3D插件
模型樣圖
隨機多面體骨料_AbyssFish.rar
展開 在求解多物理場模型時，你應該選擇全耦合還是分步求解？ 附多物理場耦合模型及數值模擬導論下載
全耦合與分離求解方法
在求解多物理場模型時，您可以使用軟件中提供的兩種方法來求解用于描述解的方程（通常是非線性）組。
全耦合方法會形成一個大型方程組，用于求解所有未知量（場），并在單次迭代中一次包含未知量（多物理場效應）之間的所有耦合。
另一方面，
分離方法不會一次求解所有未知量。相反，該方法將問題細分為兩個或更多分離步驟。每個步驟通常表示一個物理場，但有時，即使是一個物理場也可以細分為多個步驟，有時一個步驟可以包含多個物理場。這些單獨的分離步驟小于通過“全耦合”方法形成的完整方程組。“分離”步驟在單次迭代中按順序進行求解，因此需要較少的內存。
在許多情況下，軟件會自動選擇分離方法，在求解三維模型時尤其如此。另一方面，對于大多數二維模型，軟件默認使用全耦合方法。選擇這些默認設置可以實現(xiàn)一般穩(wěn)定性。
無論采用哪種方法求解非線性問題，都是通過迭代方式進行求解。也就是說，系統(tǒng)會反復調用“全耦合”或“分離”方法，然后逐漸收斂到非線性問題的解。由于“全耦合”方法包含未知量之間的所有耦合項，因此與“分離”方法相比，其收斂性通常更好，且迭代次數更少。但是，每次迭代求解都需要相對更多的內存和時間，因此采用“分離”方法時，總體求解速度會更快。有關求解非線性模型的一般性指導，請參見：
提高非線性穩(wěn)態(tài)模型的收斂性的7種有效方法。
設置全耦合或分離方法
要在當前使用“分離”方法的模型中使用“全耦合”方法，可以展開
研究 > 求解器配置設置，并查找穩(wěn)態(tài)求解器或瞬態(tài)求解器特征。右鍵單擊此特征并選擇全耦合，求解器序列中會出現(xiàn)一個新的“全耦合”特征，而分離式求解器將變灰。
*“全耦合”特征。
要設置“分離”方法，右鍵單擊
穩(wěn)態(tài)求解器或瞬態(tài)求解器特征，并選擇分離以添加新的“分離”特征。
展開 三維模型輸出到二維模型(3DEC to UDEC)
1 引言
大多數情況下，我們需要把二維模型通過擠壓操作產生出三維模型【Extrusion工具的使用技巧(FLAC3D僅有); 使用Extrusion工具產生非結構化的網格(unstructured Mesh)】進行計算，但有時我們也需要提取三維模型的某一剖面進行二維計算，以便進行更詳細的分析。3DEC模型可以導出到FLAC3D(block to-flac3d), PFC(block to-pfc)和UDEC(block to-udec), 這個筆記討論了3DEC模型輸出到UDEC。
2 block to-udec
3DEC通過block to-udec命令能夠把3DEC模型的一個指定的剖面輸出到UDEC，工作原理很簡單，就是利用3DEC中的切片工具(Cutting Tool)指定一個面，然后用UDEC命令把這個面寫成一個文件。
一個平面的位置由基點(Origin), 法線方向(Normal)或產狀(Dip/DD)來決定。因此block to-udec命令的關鍵字是: origin, normal, dip, dip-direction。只要再3DEC環(huán)境中使用切片工具選擇感興趣的剖面，把對應的關鍵字數值寫入命令中，便可以輸出成為UDEC文件。下圖所示的是由3DEC模型輸出的UDEC模型(dip 90 dip-direction 0)。使用代碼或者在文件菜單(File>Grid>Export to UDEC...)中都可以輸出UDEC模型。
block to-udec filename 'wedge' dip 90 dip-direction 0
3 輸出內容
由3DEC到UDEC的轉化過程實際上就是寫UDEC命令的過程。
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用于三維渲染/仿真項目的波音707飛機三維模型。波音707是一款四引擎中遠程窄體客機，徹底改變了商業(yè)航空業(yè)。它于20世紀50年代末首次推出，并因其作為首款商業(yè)上取得成功的噴氣式客機而聞名。
離散斷裂網絡DFN三維模型與二維模型的傾角(Dip)近似等效方法
1 引言
相同的數據在二維模型中生成的DFN與在三維模型中生成的DFN結果是完全不一樣的。原因是
在二維空間內，傾角fdip(fracture.dip)的范圍是在0到180°，而在三維空間內fdip的角度是在0到90°；且在二維空間內沒法表示傾向。3DEC提供了一個命令block to-udec，可以使用原點、法線或傾角和傾角方向指定一個平面，然后把這個平面導出到UDEC。顯然這種操作方法得出的DFN結果不是UDEC自身生成的DFN。
block to-udec origin 0,25,0 dip 90 dip-direction 0
下圖所示的是相同數據生成的300條斷裂2D 和3D DFN模型。這個筆記簡要討論了二維模型和三維模型傾角近似等效的方法，也許這種方法并不具有實際意義。
2 等效方法
對于一個生成的3D DFN模型，我們可以求出這個模型中所有斷裂的平均傾角，這可以通過編寫一個簡單的FISH程序來實現(xiàn)，對fracture.list進行遍歷，把每條斷裂的傾角相加，再除以斷裂總數，就可以得到整個模型斷裂的平均傾角，例如得出的平均傾角為54°。
相同的模型在2D中運行，為了與3D模型得出的傾角相同，第一個過濾準則是只保留那些傾角小于90°(fracture.dip(frac)<90)的斷裂，第二個過濾準則是保留那些傾角在54°左右的斷裂，一個更精確的方法是在3D中求出傾角的平均值和標準偏差，然后在2D中使用這個值。這樣就可以在2D中作出一個僅傾角近似3D的DFN模型。
3 斷裂數目
在生成2D DFN的過程中，為了與3D生成的斷裂數目相同，需要用到斷裂數目的判斷方法。有三個不同層次的判斷斷裂數目的函數。
展開 傳統(tǒng)脆性斷裂相場模型的三維UEL理論及代碼 ￥120
因此2000年Bourdin等提出了一種相場模型，其中引入了一個連續(xù)的標量場，即相場，來近似地描述裂紋。相場值為1和0分別代表材料完全破壞和完好兩種極限狀態(tài)，而它們之間的值代表了一種損傷狀態(tài)，并且裂紋的彌散程度由相場特征寬度來控制，其值越大彌散寬度越大，反之則越小。然后通過一個與相場相關的裂紋面密度泛函來重構結構內的斷裂能，并將因損傷而退化的變形能與重構的斷裂能代入Francfort-Marigo變分原理就得到了相場模型的基本列式。相場模型中的自變量為兩個連續(xù)變化的場，即位移場和相場，因此它可以很方便地由不同數值方法實現(xiàn)。直觀來看，相場模型將一個結構內裂紋萌生與演化問題，轉化為了一個多場耦合情況下求最小能量的優(yōu)化問題，因此它可以用于直接求解（例如分叉、交叉、融合、扭結等）復雜斷裂問題，而不需要額外的裂紋路徑追蹤方法。”
2 理論
將系統(tǒng)的總勢能表示為如下兩項：
式中第一項能量為：
考慮損傷帶來的退化，彈性能的表達式為：
式中
k為一個小值，用于防止數值不穩(wěn)定現(xiàn)象。另一項斷裂能為：
因此代入具體表達式可將系統(tǒng)總勢能表達為：
對上述能量進行一階變分可得：
即可得弱形式方程為：
具體外力虛功為：
式中本構方程為：
該弱形式方程是后續(xù)推導有限元方程的基礎。同時，通過弱形式方程也可推導得到強形式的控制方程，即位移場和相場的控制方程。對上述弱形式進行分部積分可得：
因次位移場和相場的強形式控制方程為：
以及相應的邊界條件為：
3 有限元離散
為推導有限元離散方程，對位移場和相場控制方程的弱形式進行處理：
對位移場和相場進行插值可得：
m指單元節(jié)點的個數。因此相應的梯度場可以插值為：
B矩陣的是由形函數對物理坐標的導數組成的。
展開 三維電纜電-熱耦合仿真 ￥500
本案例基于COMSOL軟件建立了一三維電纜模型，如圖1所示。
圖1 幾何模型
電纜結構中考慮了以下結構層及材料的定義：
基于COMSOL軟件中的電- 熱耦合相關模塊，數值仿真得到了電纜的電勢分布和溫度場分布，仿真結果如圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流合作！
samcef軸對稱三維模型轉二維面模型
在samcef環(huán)境下如何將三維模型改變?yōu)槎S面模型，本案例視頻教你將一個軸對稱三維模型轉變?yōu)樗姆种徊糠?em>模型，最終轉變?yōu)槎S面模型。操作主要用到了boolean運算。
百度網盤：http://pan.baidu.com/s/1jHgMhmA
優(yōu)酷：http://v.youku.com/v_show/id_XMTQxMTQyNDM1Ng==.html?from=s1.8-1-1.2
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離散斷裂網絡DFN三維模型與二維模型的傾角(Dip)近似等效方法
1 引言
相同的數據在二維模型中生成的DFN與在三維模型中生成的DFN結果是完全不一樣的。原因是
在二維空間內，傾角fdip(fracture.dip)的范圍是在0到180°，而在三維空間內fdip的角度是在0到90°；且在二維空間內沒法表示傾向。3DEC提供了一個命令block to-udec，可以使用原點、法線或傾角和傾角方向指定一個平面，然后把這個平面導出到UDEC。顯然這種操作方法得出的DFN結果不是UDEC自身生成的DFN。
block to-udec origin 0,25,0 dip 90 dip-direction 0
下圖所示的是相同數據生成的300條斷裂2D 和3D DFN模型。這個筆記簡要討論了二維模型和三維模型傾角近似等效的方法，也許這種方法并不具有實際意義。
2 等效方法
對于一個生成的3D DFN模型，我們可以求出這個模型中所有斷裂的平均傾角，這可以通過編寫一個簡單的FISH程序來實現(xiàn)，對fracture.list進行遍歷，把每條斷裂的傾角相加，再除以斷裂總數，就可以得到整個模型斷裂的平均傾角，例如得出的平均傾角為54°。
相同的模型在2D中運行，為了與3D模型得出的傾角相同，第一個過濾準則是只保留那些傾角小于90°(fracture.dip(frac)<90)的斷裂，第二個過濾準則是保留那些傾角在54°左右的斷裂，一個更精確的方法是在3D中求出傾角的平均值和標準偏差，然后在2D中使用這個值。這樣就可以在2D中作出一個僅傾角近似3D的DFN模型。
3 斷裂數目
在生成2D DFN的過程中，為了與3D生成的斷裂數目相同，需要用到斷裂數目的判斷方法。有三個不同層次的判斷斷裂數目的函數。
展開 圓柱形頭螺旋尾的三維結構的電磁力耦合仿真 ￥1000
幾何模型已由SOLIDWORKS建模，材料已在COMSOL中配置。 如下圖所示，幾何模型是一個圓柱形頭螺旋尾的三維結構(材料是柔性橡膠)，以及倆塊NdFeB永磁鐵。其中，倆塊磁鐵緊嵌在圓柱形頭部。
該三維結構置于背景磁場B0中，背景磁場大小和磁感應方向均不變。倆個磁體的磁極方向如藍色箭頭所示，由南極指向北極(已在COMSOL中配置)。在背景磁場作用下，倆個磁體受到磁轉矩作用，磁極會趨向于背景磁場方向，并傳遞給彈性結構頭部一個變形(變形趨勢如綠色箭頭所示)。模擬結果如圖所示：
COMSOL三維實體井水熱兩場耦合 ￥999
使用實體單元模擬對井循環(huán)，并附有后處理
