相變力學(xué)仿真的案例
Phys Rev Mater：原位高溫納米力學(xué)測試——探索準(zhǔn)晶體微納尺度力學(xué)和相變
正是因為這個原因，從上個世紀(jì)80年代準(zhǔn)晶被發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，大部分的研究都是準(zhǔn)晶在特定條件下的力學(xué)性能（如：高于500 攝氏度或者是在液體靜壓力下測試）。
圖2.（上）展示Al-Pd-Mn結(jié)構(gòu)；（
下） Ho-Mg-Zn 十二面體準(zhǔn)晶 (wikipedia.org ? wiki ? Quasicrystal)
最近，多倫多大學(xué)材料系鄒宇教授課題組和蘇黎世聯(lián)邦理工 (ETH Zurich)的Jeff Wheeler博士合作用原位高溫納米力學(xué)測試平臺研究了20面體準(zhǔn)晶Al-Pd-Mn從室溫到500攝氏度的力學(xué)行為和相變特征。該工作發(fā)表在最近的一期Physical Review Materials上。（【4】Cheng et al., Phys. Rev. Materials （2021））第一作者是多倫多大學(xué)博士生Changjun Cheng, 通訊作者為鄒宇教授。其他作者包括ETH的Yuan Xiao 和JeffWheeler博士，多倫大學(xué)的博士生Michel Hache 和Zhiying Liu。
在此之前，2016年鄒宇在讀博士期間和其同事通過微納力學(xué)的辦法第一次在實驗中觀察到室溫下同軸壓縮的20面體準(zhǔn)晶Al-Pd-Mn的塑性 ，并且發(fā)現(xiàn)位錯滑移(dislocation glide)在室溫下的可能性。（【1】Zou et al. Nature Communications 7,(2016)）
圖3. 二十面體準(zhǔn)晶Al-Pd-Mn隨著樣品尺寸減小到500nm一下發(fā)現(xiàn)良好的塑性。
展開 VirtualFlow | 熱管相變換熱仿真，支持不同尺度的氣液兩相相變計算
特別是在面對長距離、多點復(fù)雜熱源的散熱需求時，精確測量相變過程中的溫度、速度等參數(shù)變得極為困難，傳統(tǒng)的試驗方法不僅周期長、成本高，而且難以獲取全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這嚴(yán)重制約了熱管技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
積鼎科技CFD解決方案，助力熱管相變換熱仿真
積鼎科技基于自主研發(fā)的VirtualFlow軟件，為熱管領(lǐng)域的相變換熱問題提供了全方位的仿真解決方案。該方案通過對兩相流動的毛細(xì)力和沸騰換熱、冷凝換熱的深入研究，完善了相關(guān)的求解算法和物性參數(shù)庫，形成了熱管相變冷卻的整體解決方案。
（一）強(qiáng)大的算法與計算流程
VirtualFlow軟件具備在含有不凝性氣體的工質(zhì)中計算蒸發(fā)及冷凝相變的能力，適用于蒸發(fā)器、冷凝器等設(shè)備的相變計算。
其多相流模型采用mixture模型，并啟用組分輸運模型，分別求解連續(xù)方程、體積分?jǐn)?shù)方程、動量方程、能量方程和組分?jǐn)U散方程。
蒸發(fā)和冷凝過程中的相變通過UDF在體積分?jǐn)?shù)方程、能量方程和組分輸運方程中分別添加質(zhì)量源項、能量源項和相等的質(zhì)量源項實現(xiàn)。
這種算法能夠精確地模擬吸液芯的毛細(xì)現(xiàn)象、蒸發(fā)管的沸騰、冷凝器的冷凝等復(fù)雜現(xiàn)象，為熱管的設(shè)計與優(yōu)化提供了堅實的技術(shù)支持。
（二）準(zhǔn)確、可靠的計算結(jié)果
在實際案例中，VirtualFlow軟件展現(xiàn)了優(yōu)秀的計算精度和可靠性。以某物理研究所的環(huán)路熱管項目為例，在50W功率下2D軸對稱條件下，蒸發(fā)器內(nèi)的流場最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)，其液相體積分?jǐn)?shù)、相變速率、液體/氣體總體積、質(zhì)量流量等參數(shù)的計算結(jié)果與實驗趨勢高度一致。
蒸發(fā)器壁溫計算結(jié)果與測量結(jié)果的偏差基本控制在1.5℃以內(nèi)，冷凝器部件仿真結(jié)果同樣表現(xiàn)出色。整機(jī)仿真結(jié)果顯示，隨著熱流密度的增高，冷凝器中的液體體積先減后增，這一結(jié)果與實際物理現(xiàn)象相符，充分驗證了軟件的準(zhǔn)確性和可靠性。
展開 積鼎CFD VirtualFlow 基于熱限制相變和流固耦合模型的冷板共軛傳熱相變仿真
通用計算流體力學(xué)軟件VirtualFlow，具備行業(yè)領(lǐng)先的網(wǎng)格建模與求解技術(shù)，和豐富的多相流物理模型及先進(jìn)的相變模型，可模擬單相和多相/多組分物質(zhì)流動、傳熱、界面追蹤、粒子追蹤、相變、水合物反應(yīng)等復(fù)雜問題，可為工業(yè)各行業(yè)用戶提供專業(yè)級流體仿真解決方案。
冷凍保存中液態(tài)介質(zhì)發(fā)生相變過程的溫度場、速度場和固體力學(xué)場模擬 ￥1500
本文章展示了基于COMSOL軟件建立的多物理場耦合數(shù)值模型，解決了在低溫保存過程中熱傳導(dǎo)和流體流動問題的耦合問題，同時得到了液態(tài)介質(zhì)發(fā)生相變過程中的流動性質(zhì)、溫度場以及應(yīng)力場，部分結(jié)果展示如下：
感興趣的朋友，歡迎合作交流！
均熱板相變傳熱仿真分析
為了保證計算機(jī)高效、穩(wěn)定的運行，對散熱問題的解決提出了巨大的挑戰(zhàn)，相變散熱是一種非常有優(yōu)勢的散熱方式，近幾年受到人們廣泛關(guān)注。文中對相變散熱的核心部件均熱板進(jìn)行研究，均熱板的微槽道結(jié)構(gòu)對其散熱效果具有很大的影響，通過對矩形、V形、 圓弧形微槽道均熱板的數(shù)值模擬仿真分析，研究其內(nèi)部流體域溫度、壓力、速度的變化情況，發(fā)現(xiàn)V形槽均熱板具有最好的 散熱效果，矩形槽次之，圓弧U形最差；圓弧U形槽均熱板的均溫性最好，矩形和V形槽較差；三種微槽道結(jié)構(gòu)內(nèi)部流體域流 動速度較緩慢。
關(guān)鍵詞：均熱板；相變；數(shù)值模擬；微槽道
0 引言
近年來隨著微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子器件的體積不斷縮小，集成度不斷提高，這使得單位體積內(nèi)的發(fā)熱量越來越大。因此，為保證電子器件高效、穩(wěn)定地運行，必須利用有效的散熱技術(shù)來防止過高的工作溫度。
而均熱板通過內(nèi)部工質(zhì)液的相變 （氣-液往復(fù)循環(huán)） 來達(dá)到散熱目的，是一種非常高效的散熱方式，它不需要任何移動電源，避免了傳統(tǒng)散熱方式耗電能的劣勢，是一種非常節(jié)能、綠色、環(huán)保的高性能散熱裝置。
展開 simufact9.0相變仿真測試?yán)?/span>
原superforge的新版本，相變仿真測試用，大家可以下載下來了看看咯！有問題跟帖提！
文件在附件中（相變.rar）下載后解壓即可
相變.rar
有機(jī)相變材料（PCM）應(yīng)用于海水淡化的數(shù)值仿真模型 ￥1500
有機(jī)相變材料（PCM）的低熔點使其成為存儲太陽能的理想選擇。然而，有機(jī)PCM弱光熱、導(dǎo)熱性能嚴(yán)重阻礙了其實際應(yīng)用。研究表明，向有機(jī)PCM中添加納米顆粒可以有效改善其光熱性能，但許多納米顆粒成本高昂，難以合成，且加入納米顆粒后，有機(jī)PCM潛熱下降顯著。由于NTP最初是在海水淡化中提出的，尚未引入PCM，本案例將有機(jī)相變材料PCM應(yīng)用于海水淡化中，建立了一二維幾何模型，如圖1所示。
圖1 幾何模型
模擬得到PCM作用下的海水淡化過程中的溫度場、速度場、相對濕度場以及PCM材料中的液相率的變化，仿真結(jié)果如下圖所示。
圖2 溫度場變化
圖3 速度場變化
圖4 相對濕度場變化
圖5 PCM液相率變化
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
展開 多晶硅鑄錠爐定向凝固技術(shù)——考慮馬蘭戈尼效應(yīng)的COMSOL固液相變傳熱仿真（含CAE模型） ￥216
熔融的硅液逐漸發(fā)生相變，從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，等到所有硅料變?yōu)楣腆w后開爐取料。
本模型解決的是多晶鑄錠爐內(nèi)的多晶硅定向凝固現(xiàn)象，抽象為物理問題就是考慮馬蘭戈尼效應(yīng)的固液相變問題。
關(guān)鍵詞：固液相變、定向凝固、馬蘭戈尼效應(yīng)、流體流動、相界面、表面對表面的熱輻射
1、模型幾何
從內(nèi)到外依次為硅液、石英坩堝、石墨臺、加熱器、保溫筒、爐壁。
2、處理方法
固液相變的處理辦法可以大致分為動網(wǎng)格法和偽流體方法。
偽流體的處理方法也可以包含多種，比如固液相變中將固體的粘度取得很大，固體在粘性力作用下產(chǎn)生的運動可以被忽略。比如固液相變中將流體假設(shè)為在多孔介質(zhì)中流動，當(dāng)孔隙率為1的時候可以近似為全部為沒有孔隙的固體，而孔隙率為0的時候即為流體。
由于定向凝固中全部液態(tài)的硅要轉(zhuǎn)化為全部固態(tài)的硅，相界面從無到有，再消失。使用動網(wǎng)格雖然可以捕捉清晰的相界面，但是最終無法得到最后的相界面的拓?fù)渥兓虼耍灸Ｐ筒捎玫氖莻瘟黧w處理方法。
3、材料參數(shù)
除液體硅外，其余材料的材料參數(shù)均假設(shè)為常數(shù)，不隨溫度變化。
圖 硅液材料參數(shù)
圖 固體硅材料參數(shù)
圖 石英材料參數(shù)
圖 石墨材料參數(shù)
圖 保溫筒材料參數(shù)
圖 爐壁材料參數(shù)
4、物理場
模型添加了固體和液體傳熱、層流、表面對表面的輻射、非等溫流動、馬蘭戈尼效應(yīng)。
5、研究
研究分為加熱和降溫兩個階段。
加熱過程中假設(shè)所有物質(zhì)都是固體，僅考慮固體傳熱，得到10h后的溫度分布。
降溫過程選則的初始條件是5h的鑄錠爐狀態(tài)，因為5h后硅料已經(jīng)全部融化為液態(tài)，直接降溫可以進(jìn)行定向凝固。
展開 第18屆全國熱管會議舉辦，積鼎科技分享「環(huán)路熱管相變傳熱仿真」前沿實踐
在該會議上，積鼎科技在熱管仿真方面的成果受到主辦方的關(guān)注及認(rèn)可，并作為受邀嘉賓發(fā)表了關(guān)于“基于自主軟件VirtualFlow的環(huán)路熱管兩相流相變傳熱分析”的主題演講，展示了其在熱管傳熱技術(shù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
積鼎科技的報告是基于其自主研發(fā)的通用流體仿真軟件VirtualFlow，詳細(xì)介紹了該軟件在環(huán)路熱管系統(tǒng)內(nèi)部兩相流動及其相變傳熱過程中的數(shù)值模擬分析。從蒸發(fā)器部件仿真、冷凝器部件仿真、整機(jī)回路仿真3個方面介紹該成功應(yīng)用案例。
環(huán)路熱管作為一種高效的熱管理技術(shù)，可以通過毛細(xì)結(jié)構(gòu)和熱力循環(huán)過程實現(xiàn)高效的熱量傳遞。隨著設(shè)備性能的不斷提高和集成度的增加，高頻率、高功耗零部件的應(yīng)用日益廣泛，導(dǎo)致大量熱量產(chǎn)生，影響設(shè)備性能和可靠性。傳統(tǒng)散熱技術(shù)難以滿足散熱需求，而環(huán)路熱管因其基于相變散熱原理，具有傳熱能力強(qiáng)、無需外部能量輸入等優(yōu)點，在微電子和航空航天等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
本研究采用浸入邊界法（IST）劃分網(wǎng)格，homogeneous mixture模型捕捉氣液兩相界面運動，標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型描述湍流，并利用熱限制相變模型、LEE模型及壁面冷凝模型等描述流動相變效應(yīng)，分析了工質(zhì)在系統(tǒng)回路中的流動狀態(tài)、相變率及相含率變化。通過仿真模擬乙烷和丙烯工質(zhì)在蒸發(fā)器和冷凝器中的行為，采用2D軸對稱和3D模型，并基于實驗數(shù)據(jù)估算系統(tǒng)壓力、物性參數(shù)及質(zhì)量流量，分析了不同加熱功率和孔徑條件下的工質(zhì)蒸發(fā)和冷凝過程，并評估了液體夾帶現(xiàn)象及其對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。
仿真結(jié)果顯示，乙烷和丙烯工質(zhì)在蒸發(fā)器和冷凝器中均能達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)，且結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)一致。蒸發(fā)器內(nèi)的液體蒸發(fā)現(xiàn)象與加熱功率和孔徑密切相關(guān)；冷凝器內(nèi)冷凝速率穩(wěn)定，達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)的時間顯著短于蒸發(fā)器。通過壁溫實驗數(shù)據(jù)可以顯示，仿真計算的流場溫度與實際測量值吻合，證明仿真模型的合理性和可靠性。
展開 積鼎 VirtualFlow 案例 | 環(huán)路熱管相變換熱模擬，實現(xiàn)微通道氣液兩相、單相及流固耦合仿真計算
以用戶提供的某型熱管物理參數(shù)為輸入，可以仿真計算該型熱管隨著功率變化的瞬態(tài)溫度變化趨勢，仿真獲得的結(jié)果與用戶提供的實驗結(jié)果相比較，趨勢一致。
相變和瞬態(tài)計算的精度和收斂性，一直以來都是流體仿真的難點。本軟件通過算法和工程實踐相結(jié)合，可以高精度的模擬環(huán)路熱管中吸液芯的毛細(xì)現(xiàn)象、蒸發(fā)冷凝等相變過程，填補(bǔ)國產(chǎn)軟件在這個領(lǐng)域的空白，同時計算精度和效率比肩國外主流軟件。
基于軟件在沸騰換熱、冷凝換熱和毛細(xì)力現(xiàn)象等方面有高精度的預(yù)測能力，所以可以在化工、核電、汽車、電子電器、生物等相變換熱場景較多的行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
414-基于相變材料回填并考慮地下水滲流影響的U形地埋管換熱器（地源熱泵）換熱仿真
13 基于相變回填的仿真設(shè)置
使用相變回填材料時，參考如下 設(shè)置：
（1）創(chuàng)建相變回填材料
（2）打開凝固/熔化模型
（3）將回填區(qū)域設(shè)置為流體域，并將上述的回填材料賦給回填區(qū)。
14 考慮滲流的仿真設(shè)置
考慮滲流時，土壤區(qū)域參考如下設(shè)置：
（1）土壤滲流多孔介質(zhì)區(qū)域設(shè)置
（2）滲流速度設(shè)置
05
基本結(jié)果
1、Case A1普通換熱仿真結(jié)果
1天內(nèi)時間步長60s，1天后，時間步長86400s。
【11月7-8日 北京】基于斷裂力學(xué)與損傷力學(xué)的失效仿真分析研修班
各有關(guān)單位：
隨著工業(yè)界對產(chǎn)品研發(fā)中提高質(zhì)量和控制成本的需求日益增加，人們對力學(xué)仿真，特別是有限元方法的認(rèn)識和需求不斷深入，面臨的工程和科學(xué)問題也愈加復(fù)雜。在科學(xué)研究和產(chǎn)品研發(fā)過程中，產(chǎn)品可靠性問題日益凸現(xiàn)出來。結(jié)構(gòu)在使用過程中的磨損、斷裂、腐蝕、疲勞、損傷等因素都會影響產(chǎn)品可靠性和壽命。為了幫助廣大工程師和科研人員掌握和理解可靠性的原理、斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)基本理論以及與之相關(guān)的力學(xué)仿真分析技術(shù)，針對各類斷裂損傷問題能夠進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的力學(xué)建模，并能夠熟練使用通用的有限元軟件，提高工程師和科研人員解決實際非線性力學(xué)問題的能力，經(jīng)中國力學(xué)學(xué)會產(chǎn)學(xué)研工作委員會、中國數(shù)字仿真聯(lián)盟研究，決定今年11月7—8日在北京舉辦“基于斷裂力學(xué)與損傷力學(xué)的失效仿真分析研修班”。歡迎廣大有限元愛好者踴躍報名，現(xiàn)將有關(guān)事項通知如下：
一、組織機(jī)構(gòu)
主辦單位：中國力學(xué)學(xué)會產(chǎn)學(xué)研工作委員會 中國數(shù)字仿真聯(lián)盟
會務(wù)服務(wù)：北京諾維特機(jī)械科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心
二、主要教學(xué)內(nèi)容
通過系統(tǒng)的理論方法講解、應(yīng)用經(jīng)驗分享和技術(shù)交流，教授斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)的基本理論和應(yīng)用背景，基于ABAQUS軟件，講解計算斷裂力學(xué)和計算損傷力學(xué)的基本方法和技術(shù)，培養(yǎng)相關(guān)失效仿真分析的專業(yè)應(yīng)用人才，為企業(yè)產(chǎn)品可靠性方面的研發(fā)和科研院所相關(guān)研究工作的深入提供有力的技術(shù)支撐。
三、參加對象
1) 對斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)以及ABAQUS軟件有應(yīng)用需求的各類工程科研人員，包括但不限于企業(yè)中從事仿真分析的工程師、設(shè)計師，科研院所的力學(xué)科研人員，高等院校計算力學(xué)研究生和本科生。
2) 對學(xué)員知識要求：要有基本的彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、有限元、線性代數(shù)的基礎(chǔ)知識，其知識水平應(yīng)相當(dāng)于機(jī)械類高年級本科生水平，否則會影響培訓(xùn)效果。
展開 筑牢力學(xué)專業(yè)根基，開啟結(jié)構(gòu)仿真進(jìn)階路：一文了解張量分析與連續(xù)介質(zhì)力學(xué)
</p><h3><strong>三、張量分析在連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中的應(yīng)用</strong></h3><p><strong>張量分析為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)提供了不可或缺的數(shù)學(xué)工具，極大地便利了物理量的描述（應(yīng)力、應(yīng)變張量場分析）、坐標(biāo)變換以及力學(xué)方程的推導(dǎo)（質(zhì)量、動量、能量守恒方程推導(dǎo)）</strong>。不止如此，連續(xù)介質(zhì)力學(xué)也為張量分析賦予了豐富的實際意義和應(yīng)用價值。</p><p>比如在研究非牛頓流體、微極連續(xù)介質(zhì)等復(fù)雜介質(zhì)時，需要引入新的張量概念和運算規(guī)則。同時張量分析的新成果也為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)提供了更強(qiáng)大的理論支持，使得連續(xù)介質(zhì)力學(xué)能夠處理更加復(fù)雜的物理現(xiàn)象，如在生物力學(xué)領(lǐng)域，利用張量分析可以更好地研究軟組織（肌肉、血管等）的力學(xué)行為。</p><p>除了理論層面的相互滲透，二者在工程應(yīng)用中也協(xié)同進(jìn)步，實現(xiàn)了不斷發(fā)展。</p><p>在土木工程的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中，對建筑結(jié)構(gòu)在地震等復(fù)雜載荷下的應(yīng)力應(yīng)變分析，以及機(jī)械工程的材料加工變形分析，都離不開兩者的緊密結(jié)合。它們的協(xié)同運用能夠顯著提高分析的準(zhǔn)確性和可靠性，為工程設(shè)計和優(yōu)化提供堅實依據(jù)。并且，隨著工程實踐的不斷推進(jìn)，它們在相互促進(jìn)中持續(xù)改進(jìn)，為解決各類工程難題提供了更為有效的方法和技術(shù)。</p><p><strong>那么，如何才能學(xué)習(xí)了解張量分析與連續(xù)介質(zhì)力學(xué)呢？</strong>小鄰在此為大家推薦<strong>《張量分析與連續(xù)介質(zhì)力學(xué)》</strong>這門精品課程！課程旨在幫助用戶系統(tǒng)地學(xué)習(xí)張量分析與連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基本理論和高級概念，進(jìn)而深入鉆研理論物理、材料科學(xué)等前沿領(lǐng)域，為未來的學(xué)術(shù)探索和職業(yè)發(fā)展筑牢根基 。
展開 解決氣液兩相流仿真難題，這款國產(chǎn)自主的流體力學(xué)仿真軟件有哪些特色？
2、先進(jìn)的相變模型
氣液兩相流中常常伴隨著相變現(xiàn)象，如蒸發(fā)和冷凝。VirtualFlow 提供了先進(jìn)的相變模型，包括直接相變模型和基于經(jīng)驗公式的相變模型。這些模型均經(jīng)過大量的實驗驗證，穩(wěn)定可靠。
在直接相變模型中，軟件直接求解相變過程中的物理方程，考慮了相變潛熱、質(zhì)量傳遞等因素，能夠精確地模擬氣液界面處的相變過程。基于經(jīng)驗公式的相變模型，則是結(jié)合了大量實驗數(shù)據(jù)總結(jié)出的經(jīng)驗關(guān)系，在保證計算精度的同時，提高了計算效率。用戶可以根據(jù)實際工況的特點和需求，靈活選擇合適的相變模型，快速進(jìn)行相關(guān)計算分析。
3、高效的網(wǎng)格技術(shù)
網(wǎng)格劃分是 CFD 仿真中至關(guān)重要的一步，其質(zhì)量直接影響計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和計算效率。VirtualFlow 采用了浸入表面網(wǎng)格技術(shù)（IST）。它將固體浸入網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)，能夠自動識別流固邊界，大大簡化了網(wǎng)格生成的過程。而且，該技術(shù)支持生成笛卡爾網(wǎng)格，固定的四邊形或六面體網(wǎng)格，有效提高了網(wǎng)格質(zhì)量。同時，它還能滿足自定義區(qū)域加密、邊加密以及塊加密（BMR）等多種自定義網(wǎng)格加密需求。
對于復(fù)雜的幾何體，IST 網(wǎng)格技術(shù)表現(xiàn)出了強(qiáng)大的前處理能力。通過導(dǎo)入 CAD 文件，即可自動生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，并且可根據(jù)分析需求對模型分塊及局部加密。在保證精度的前提下，避免了前處理部分大量重復(fù)性工作，從而更加適合耦合傳熱與運動物體的計算需求，為氣液兩相流仿真提供了高效、高質(zhì)量的網(wǎng)格基礎(chǔ)。
?VirtualFlow 在氣液兩相流領(lǐng)域的應(yīng)用實例
1、環(huán)路熱管相變換熱模擬
環(huán)路熱管結(jié)構(gòu)緊湊，在面對長距離以及多點復(fù)雜的高熱流密度熱源的散熱現(xiàn)象時，普通測量設(shè)備難以精確測量相變過程的溫度、速度等參數(shù)變化，且試驗周期長、費用高。積鼎科技基于 VirtualFlow 軟件，為其提供了環(huán)路熱管相變換熱整體解決方案。
展開 力學(xué)仿真 | 塑性材料卡片仿真準(zhǔn)確性提升方法分享
材料卡片是指包含了模擬仿真所需的所有材料性能數(shù)據(jù)的集成文件，可直接導(dǎo)入汽車研發(fā)時應(yīng)用的仿真軟件進(jìn)行使用。獲取可靠的材料卡信息能顯著提高仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。
國高材分析測試中心具備成熟的高分子材料材料卡片制作技術(shù)經(jīng)驗，可依照標(biāo)準(zhǔn)材料卡片制作流程，進(jìn)行樣品制備和相關(guān)性能測試，如在高低速應(yīng)變率下，結(jié)合非接觸式數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）測量方法，精準(zhǔn)獲取在拉伸、剪切及壓縮等試驗下的高分子材料參數(shù)，并依照常用的商業(yè)仿真軟件格式來整合材料特性參數(shù)，保證這些材料特性參數(shù)可順利應(yīng)用于各類仿真軟件，為仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性保駕護(hù)航。
國高材分析測試中心制作材料卡片涉及的材料特性參數(shù)與設(shè)備。
1 單軸拉伸試驗
在碰撞仿真模擬當(dāng)中，不同應(yīng)變速率下的應(yīng)力應(yīng)變曲線至關(guān)重要。通過準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗可以獲得屈服強(qiáng)度、斷裂伸長率、彈性模量等關(guān)鍵參數(shù)。
泊松比是高分子材料的彈性常數(shù)，也被稱為橫向變形系數(shù)。在材料進(jìn)入彈塑性變形階段后，泊松比不再被視為常量，而是與應(yīng)變相關(guān)的函數(shù)。為了獲得泊松比隨塑性應(yīng)變曲線，需要將DIC輸出的曲線與力學(xué)試驗機(jī)輸出的處理后的真實應(yīng)力-真實塑性應(yīng)變曲線相結(jié)合。這樣可以得到準(zhǔn)靜態(tài)拉伸過程中泊松比隨塑性應(yīng)變曲線。
通過簡單的準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗，可以觀察到在不同應(yīng)變速率下，高分子材料在屈服強(qiáng)度、彈性模量等參數(shù)上存在明顯的差異。在高速變形情況下，這種差異將進(jìn)一步放大。這是由于在材料的彈性階段，除了分子內(nèi)部鍵長和鍵角的變化外，還會發(fā)生其他次級轉(zhuǎn)變運動，這些運動也會對彈性模量產(chǎn)生影響。隨著應(yīng)變率的增加，次級運動受到的約束越大，彈性模量也越大。
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