Fluent周期邊界
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
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二維RVE模型(周期性邊界條件)的建立與分析
建立了二維RVE模型，施加了周期性邊界條件，通過拉伸工況，驗證了周期性結構位移連續，并且與參考文獻對比了真實應力應變曲線驗證了結果的準確性。解決的問題如下： 問題一：RVE模型的應用場景 (1) 在什么情況下使用RVE模型？ (2) RVE模型有哪些用途？
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所謂周期性即重復性，FLUENT中周期邊界條件用來解決物理模型和所期待的流動/熱解具有周期性重復的問題。關于周期性邊界條件有幾點需要說明。
1、periodic一定是針對兩個面而言的，被選作周期邊界的兩個面必須具有相同的結構（具有相同的點數和線數），在運用GAMBIT做網格前，需要對這兩個面進行hardlink（msh-face msh-hard link），以確保這兩個面上具有相同的網格結構。
2、一個msh文件只能做一個周期域。
3、做hardlink時要注意方向的問題，必須一致，否則做出的網格是相反的，即使link上了也無法建立周期區域。對于含有環狀的結構面（如圖1所示），做hardlink時，內外圓弧都要選擇參照點，對于類似圓柱狀的幾何模型，最好做好一個面之后Sweep成體。
圖1
4、在GAMBIT里，將選作周期的兩個面設為wall，然后將msh文件導入FLUENT，按照如下步驟建立周期區域。
輸入命令：grid/modify-zones/make-periodic
按照提示輸入周期面信息，可以是ID，也可以是全稱。
5、如果對周期面做了hard link 依然無法建立周期區域，可以嘗試以下的操作:grid/modify-zones/matching-tolerance，此值一般不小于0.5。
6、定義周期邊界條件時，有兩種類型Specify Mass Flow & Specify PressureGradient，如果選擇第一種，只需要給定質量流量，壓力梯度不需要給定。流動方向按照建立的坐標來設定。
展開 4.創建一對周期性邊界的的方法：（1）在命令框中按回車，得到命令提示符>
（2）輸入mesh/modify-zones/make-periodic,再根據提示選擇相應的面。
5.outflow邊界條件不需要給定任何入口的物理條件，但是應用也會有限制，大致為以下四點：
1.只能用于不可壓縮流動
2.出口處流動充分發展
3.不能與任何壓力邊界條件搭配使用（壓力入口、壓力出口）
4.不能用于計算流量分配問題（比如有多個出口的問題）
6.在壓力出口中，會要求輸入相應的backflow turbulent intensity等值，這些值只有在迭代時產生返流的時候才會使用，
通常設置成一個合理的值。算例14中，設置為intensity 10%，diameter hydraulic按實際模型數值。
7.后處理的時候，顯示速度矢量圖的時候，箭頭的長度可以不按速度的大小給出，而僅由箭頭的顏色決定，具體的操作:
Vector options.勾選Fixed Length
8.波爾茲曼數能表征傳熱中對流傳熱和輻射傳熱所占的比例，具體的表達式在第14個例子的最后。
9.不要使用那些書上寫的y+與yp的計算公式，那個公式一般只能提供數量級上的參考。推薦大家使用NASA的粘性網格間距計算
器，設定你想要的y+值，它就能給你計算出第一層網格高度，與計算結果的y+很接近。
展開 在旋轉機械中，周期性邊界條件用的比較多，但是有很多人不能很好地掌握，作為初學者，和大家交流一下周期性邊界條件應用的一些處理方法。 方法一：GAMBIT中設置周期性邊界條件。
1.創建單流道模型。
2.link兩條周期性邊界。
如果要對周期邊界先進行網格的劃分，最好是先劃分然后進行LINK。
3.網格的劃分（這里是很粗糙的劃分了一下）。
4.對周期性邊界進行邊界條件設置。
5.導出即可。
這種方法就不用在FLUENT中進行設定了。
方法二：
步驟1-3同法一1-3.
4.把周期性邊界的邊界條件分別設置成wall。
5.在FLUENT中的文本輸入（TUI）中輸入下圖所示內容。
即：grid/modify-zones/make-periodic...這樣就完成了設定。
周期性邊界模型的后處理。
1.計算結束之后。
2.fluent中Display>Views
3.處理結果。
如果您有好的辦法，可以交流，共同進步！
展開 圖 6插入對稱
在插入的Symmetry節點上點擊右鍵，選擇Insert > Periodic Region，插入周期區域。如圖7所示。
圖 7插入周期區域
選擇low boundary與high boundary，這兩個邊界為相對應的周期邊界。最好是沿著旋轉方向。設置type為Periodic，設置Coordinate System為前面創建的柱坐標系。
圖 8設置周期
如圖9所示選擇相應的面。
圖 9選擇周期面
OK了，其他網格劃分工作就沒什么好說的了，該怎么劃分還怎么劃分。設置周期邊界的作用在于保證周期面上的網格節點一致，否則在fluent中創建周期邊界會出錯。為了便于觀察，這里使用四面體網格（其實這個模型在mesh中可以自動劃分為六面體網格）。生成的網格如圖10所示。從圖中可以看出，周期面上網格節點數是映射對應的。
圖 10 網格模型
展開 針對ABAQUS周期性邊界手動施加繁瑣，復雜的問題，開發了兩款腳本文件，用于施加周期性邊界和一般周期性邊界。其中，周期性邊界的單元類型沒有任何限制；一般周期性邊界的單元類型需為四節點，如C3D4、C3D4R等。這兩款代碼，實現的效率比較高，對于節點數量在10W的模型，其需要的時間在1分鐘內（一般筆記本電腦）；計算結果合理，其測試模型為100mm*100mm*100mm的立方體，材料彈性模型為2.1e5MPa，泊松比為0.3，施加x向為5mm的拉伸位移，用周期性或一般周期性代碼進行施加邊界，具體如下圖所示。
作者QQ：2812468512
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多晶材料的宏觀性能來自內部晶粒與晶界的復雜相互作用，而我們在計算中只能截取有限大小的 RVE。如果邊界處理不當，RVE 的響應會被“邊界效應”主導：例如邊界過度約束導致材料顯得過硬，或邊界過度自由導致材料顯得過軟，甚至出現非物理的應變局部化或旋轉模態。這種誤差會直接影響應力–應變曲線、各向異性參數（如 R 值）、晶粒內應變分布和損傷起裂位置等關鍵結論。
周期性邊界條件的目標是：讓 RVE
插件介紹：
這是一個具有周期性的ud單胞細觀建模插件，可以指定單胞的尺寸大小、纖維半徑，以及樹脂含量。纖維采用隨機分布，纖維與樹脂分為兩個部件。
操作說明：
首先打開abaqus CAE，在Plug-ins目錄下找到UD單胞細觀建模插件，如圖所示：
編輯
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點擊它，打開插件界面，如圖所示
<h1>1. 題目描述</h1><p>利用平面單元計算單向纖維增強復合材料的有效性能。纖維直徑為7微米，纖維體積分數為60%，纖維的彈性模量40GPa；基體材料的彈性模量3GPa，v=0.3。施加周期性邊界條件求解材料的有效性能。</p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align
軟件更新
AbyssFish單連通周期邊界多孔結構2D軟件 V2.0（以下簡稱軟件）新增顆粒雙軸尺寸及顆粒走向控制功能，可實現各向異性多孔結構模型建立。關于V1.0版本功能可查看：https://www.yqgqt.org.cn/post/1946991
軟件新增功能可實現顆粒長短軸尺寸控制，實現多種不同形態的顆粒生成。
混凝土的細觀結構決定著其宏觀破壞行為，對混凝土在結構尺度上采用細觀模型將導致巨大的計算量而難以實現，表征體元（?REV）?方法可選取一定的平均范圍來描述混凝土的性質和行為，這對于理解和模擬混凝土的損傷機理至關重要。
本案例在Abaqus內采用Random Sphere RVE 3D（Mesh
<h1>軟件介紹</h1><p>AbyssFish單連通周期邊界多孔結構2D軟件（以下簡稱軟件）可用于生成具備周期性邊界條件的單連通域多孔結構PNG圖片，軟件可設置生成模型的尺寸、孔隙率、孔隙尺寸、孔喉尺寸等參數，并且具備孔隙形態控制功能。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img
<p class="ql-align-justify">abaqus中周期性邊界條件的施加一般通過方程約束，手動設置不僅繁瑣而且很容易出錯。根據文獻《Unit cells for micromechanical analyses of particle-reinforced composites》中簡單立方體胞元周期性邊界條件的施加方法，開發Python腳本，可以根據用戶提供的三維數組創建網格
插件介紹
Random Sphere RVE 3D (Mesh) - AbyssFish 插件可在Abaqus生成三維具備周期性邊界條件(Periodic Boundary Conditions, PBC)的隨機球體骨料及骨料-水泥界面過渡區(Interfacial Transition Zone, ITZ)模型。即采用周期性代表性體積單元法(Periodic Representative
晶體塑性有限元rve模型的周期性邊界條件
Hypermesh聯合Fluent仿真：教你創建CFD邊界層網格
導言：本教程適合采用Hypermesh作為CFD前處理軟件的新手，主要解決做流體仿真分析時，邊界層網格如何創建，以及內部的四面體網格如何創建的問題，不包含求解器分析部分。
目錄：數據導入、數據清理、網格劃分、網格導出
1、 數據導入
在數據導入hypermesh之前確保一些大的清理步驟，比如塊的創建、切割
