界面黏附模擬的案例
通過L-J勢模擬界面黏附的問題
用這個公式模擬界面黏附，怎么輸入到非線性彈簧里面，這個公式g（r）位移趨于0不是無窮大嗎？迭代不收斂怎么辦
LS-DYNA 中的接觸界面模擬(1)
當發生碰撞時，垂直于接觸界面的速度是瞬時不連續的。對于Coulcomb 摩擦模型，
當出現粘性滑移行為時，沿界面的切向速度也是不連續的。接觸－碰撞問題的這些特點給離
散方程的時間積分帶來明顯的困難。因此，方法和算法的適當選擇對于數值分析的成功是至
關重要的。
雖然通用商業程序LS-DYNA 提供了大量的接觸類型，可以對絕大多數接觸界面進行合
理的模擬，但用戶在具體的工程問題中，面臨接觸類型的選擇及棘手的接觸參數控制等問題。
基于以上，本文對LS-DYNA 中的接觸-碰撞算法作了簡要的闡述，對接觸類型作了詳
盡的總結歸納，并對接觸界面的模擬提出了一些建議。
2 基本概念
基本概念：“slave”、“master”、“segment”。
在絕大多數的接觸類型中，檢查slave nodes 是否與master segment 產生相互作用(穿透
或滑動，在Tied Contacts 中slave 限定在主面上滑動)。因此從節點的連接方式（或從面的
網格單元形式）一般并不太重要。
非對稱接觸算法中主、從定義的一般原則：
1. 粗網格表面定義為主面，細網格表面為從面；
2. 主、從面相關材料剛度相差懸殊，材料剛度大的一面為主面。
3. 平直或凹面為主面，凸面為從面。
有一點值得注意的是，如有剛體包含在接觸界面中，剛體的網格也必須適當，不可過粗。
展開 通過模擬分析揭示微觀尺度聲子對Si-Ge界面熱阻的影響
熱管理就是一個能量轉換的過程，因此固體材料之間的界面的熱傳遞引起了人們的極大興趣。納米結構器件的普及，界面熱傳輸現象中逐漸占據更重要的作用。然而，由于復雜的物理性質和微觀效應，從原子尺度到微觀尺度的探究對界面熱運輸的原理仍然知之甚少。
隨著界面密度的增加，熱運輸不僅取決于材料本身的特性，還取決于熱界面的條件。在這些情況下，由熱界面引起的熱阻可能大于材料本身的熱阻，并在熱傳遞中起關鍵作用。但是，由于熱界面周圍的復雜性，如原子結構不匹配，熱載體之間的相互作用等，更好地理解界面阻力仍然是最近研究工作的中心。
近年來，在界面熱輸運理論和模擬方面取得了許多進展，主要集中在原子尺度上的界面散射。傳統的聲學失配模型(AMM)和擴散失配模型( DMM)基于兩種組成材料的性質來預測界面聲子散射，沒有考慮局部原子結構和鍵合強度對界面熱輸運的影響，存在一定的缺陷。
近期新的模擬手段，例如原子格林函數(AGF)和分子動力學(MD)模擬，克服了這些缺點，已廣泛應用于各種類型的界面。雖然這些MD和AGF在原子尺度上對界面聲子輸運的詳細機制的理解有了顯著的進步，但是它們對模擬更小尺度上的能力有限，例如距離界面幾微米范圍內的聲子-界面和聲子-聲子散射的聯合效應。因此揭示微觀尺度上聲子-界面和聲子-聲子散射的復雜相互作用是非常重要的。
02
成果掠影
近期，美國匹茲堡大學Sangyeop Lee教授團隊研究了硅鍺界面聲子-界面散射和硅鍺引線聲子-聲子散射對界面總熱阻的綜合影響。
利用動力學蒙特卡羅(MC)技術求解了半無限長Si和Ge引線界面上聲子輸運的穩態Peerls - Boltzmann輸運方程。此外，該團隊計算了聲子-聲子散射產生的局部熵，并定量分析了非平衡聲子在界面附近散射產生的熱阻。
展開 共擠成型界面位置的三維黏彈數值模擬
共擠成型中共擠界面形狀和位置的控制對最終產品質量，尤其是層厚分布的均勻性至關重要。而界面的形狀和位置受材料特性、模具結構、工藝條件等諸多因素的影響，成型規律非常復雜，在實際生產中普遍依靠經驗對模具和生產工藝進行反復試驗，直到擠出合格產品，這嚴重影響了企業的生產效率。共擠成型界面位置的數值模擬能預測界面形狀和位置，提高設計和生產效率。本案例采用Giesekus本構方程，建立了預測方形截面共擠口模中兩種聚合物熔體層間界面形狀和位置的三維黏彈數值模型，利用polyflow進行了數值求解，將計算結果同實驗結果進行了比較。結果表明：此數值模型能較為準確地預測共擠層間界面位置，數值模擬所得界面略高于實際界面，口模中央位置模擬誤差較小，在壁面處略大。
注：此案例僅為個人研究學習的結果，定有考慮不周之處，在此發文，僅希望拋磚引玉，與各位做聚合物流動CAE分析的同行做個交流。因時間關系，分作幾次講完。
展開 
參賽：LS-DYNA中的接觸界面模擬
當發生碰撞時，垂直于接觸界面的速度是瞬時不連續的。對于Coulcomb摩擦模型，當出現粘性滑移行為時，沿界面的切向速度也是不連續的。接觸－碰撞問題的這些特點給離散方程的時間積分帶來明顯的困難。因此，方法和算法的適當選擇對于數值分析的成功是至關重要的。
雖然通用商業程序LS-DYNA提供了大量的接觸類型，可以對絕大多數接觸界面進行合理的模擬，但在具體的工程問題中，面臨接觸類型的選擇及棘手的接觸參數控制等問題。
基于以上，本文對LS-DYNA中的接觸-碰撞算法作了簡要的闡述，對接觸類型作了詳盡的總結歸納，并對接觸界面的模擬提出了一些建議。
2 基本概念
基本概念：“slave”、“master”、“segment”。
在絕大多數的接觸類型中，檢查slave nodes是否與master segment產生相互作用(穿透或滑動，在Tied Contacts 中slave限定在主面上滑動)。因此從節點的連接方式（或從面的網格單元形式）一般并不太重要。
非對稱接觸算法中主、從定義的一般原則：
粗網格表面定義為主面，細網格表面為從面；
主、從面相關材料剛度相差懸殊，材料剛度大的一面為主面。
平直或凹面為主面，凸面為從面。
有一點值得注意的是，如有剛體包含在接觸界面中，剛體的網格也必須適當，不可過粗。
展開 LS-DYNA 中的接觸界面模擬(2)
在某些情況下，有時需要接觸界面的可視化（如應力云圖等），這時必須通過以下控制
輸出二進制的接觸界面文件：
1) *Database_Binary_Intfor；
2) 設置接觸面的輸出標志SPR、MPR；
3) 在執行計算任務時，包含選項“s=filename”。
基于GROMACS的氯化鈉氣液界面分子動力學模擬
關鍵詞：GROMACS；NaCl；氣液界面; 分子動力學；packmol
海水淡化、海氣相互作用及儲能電解質等領域，需要研究鹽溶液在氣?液界面處的微觀結構和動態行為。相比宏觀實驗，分子動力學（MD）模擬可直接揭示 Na+、Cl- 以及水分子在界面處的分布與取向，為理解表面張力、離子特異性（Hofmeister 效應）等提供原子級證據。而GROMACS作為一種高效的開源MD模擬軟件，在模擬鹽水溶液氣液界面方面具有強大的技術支持。本案例基于GROMACS，研究氯化鈉氣液界面體系中離子和水分子的分布情況。
初始模型的構建
在本案例中，我們模擬對象為氯化鈉水溶液-真空體系，水分子采用spce水模型。
展開 matlab模擬枝晶生長，可視化界面 ￥39
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展開 分子動力學模擬-油氣界面張力和最小混相壓力計算
關鍵詞：頁巖油，分子動力學，lammps，gromacs，界面張力，最小混相壓力
摘要：分子模擬方法在探究納米尺度下分子間相互作用方面展現出巨大的技術優勢。因此，本文采用分子動力學模擬方法，研究體相CO2/原油的混相機理。
通過我這套LAMMPS, GROMACS代碼，你可以實現不同氣體，不同油種類，不同溫度下的油氣界面張力和最小混相壓力計算。這套代碼還可以把氣體換成水，在氣體/水中加入表面活性劑，助溶劑等，進行研究。
MS，LAMMPS，GROMACS均可以實現，這里介紹LAMMPS，GROAMCS流程。
1，初始模型構建：初始模型是 氣體-液體-氣體模型，使用PACKMOL構建
2，選擇力場：CO2可用TRAPPE，EPM2力場，油用OPLS-AA力場
3，進行分子動力學模擬：能量最小化-平衡動力學-生產動力學
4，統計界面張力數據，還可分析密度分布，擴散系數，相互作用力參數等
5，提供LAMMPS in文件，data文件; GROMACS：mdp，top，inp，pdb，gro，xtx等文件
首先設置一個初始尺寸較大的模擬盒子，如圖1所示。
體系設置為NVT系綜，可以設置多個溫度，觀察溫度對混相行為的影響。壓力由氣體數量決定。這個體系6ns就穩定了，但是收集IFT數據，需要30ns。
圖2分析了z方向密度分布。圖3是油的二維密度分布。
圖4是不同時間下油-氣的擴散構象。
圖5是油氣界面張力數值，可以看到能和實驗匹配。
圖6是擴散系數，可以分析x-y方向，和z方向，也可以直接分析整個體系。
展開 基于MS對界面聚合分子動力學模擬：哌嗪 /芳酰胺纖維
關鍵詞：
Materials Studio，分子動力學模擬，均方位移，界面聚合
通過界面聚合制備納濾膜的方法廣泛應用與膜分離技術領域。該篇工作通過研究PIP單體在水中和PIP在PPTA水和中擴散的分子動力學模擬。首先構建了含PIP單體的水模擬盒子，在此基礎上構建了PIP單體的PPTA-水凝膠模擬盒子，通過MSD曲線分析PPI純水體系和PPI-水凝膠體系中遷移速率。
DOI: 10.1039/c9ta12984g
以下內容分步驟對文獻模擬過程進行分析：
1、建立基礎模型
構建PIP、PPTA、H2O分子模型，如圖1所示。
圖1 不同物質的分子結構模型
2、構建Amorphous cell模型
利用Materials Studio (MS)中的Amorphous cell模塊，在COMMPASSII力場條件下構建兩個模型：（1）模型包含10個PIP分子和320個水分子；（2）10個PIP分子、40個TBP分子、1個含2重復單元PPTA。
（a） （b）
圖1 兩個模型（a：PPI）（b：PPI-PPTA）
（a）（b）（c）
圖2 兩個模型的AC參數（a：PPI）（b：PPI-PPTA）（c：模型參數）
2、模型結構優化
使用Forcite 模塊對上述混合有機相模型分別進行結構優化，使其達到最佳的模型結構和穩定的能量體系。模型參數如圖3所示。收斂和能量數據如圖5所示。
展開 積鼎CFD界面追蹤方法Level Set與VOF在氣泡流動模擬的效果比較
<p>對于兩相流模擬，模型主要分為兩大類：高相分數模型和界面捕捉類模型。當我們關注水中的含氣量（氣泡界面及氣泡形狀可忽略），則采用高相分數模型，此模型適用于氣泡特別多的流動問題。對于有明確邊界的流體－流體問題，基本需要考慮如何捕捉邊界面。常用的界面捕捉模型包括LS（Level Set）方法和VOF（Volume of Fluid）方法。</p><p>多相流模擬軟件，首先就是針對此類有邊界面的問題。目前主流的商業CFD軟件大多采用VOF方法，而定位于多相流仿真的國產通用流體仿真軟件Virtualflow采用Level Set方法進行界面流仿真。</p><p><br></p><h2>1、Level Set 方法</h2><p>Level Set方法是基于空間曲面的隱函數表達。</p><p>在LS方法中，每一個時間步都要重新初始化LS方程，在時刻tn 求得的LS函數與控制方程一起求解得到下一時刻的LS函數，這些初始化的過程中總伴隨著界面位置的移動，會造成質量損失，導致質量不守恒。而改善初始化步驟來矯正質量守恒又會增加計算時間，提升計算成本。同時，因為LS方法采用的是光滑的距離函數來捕捉相界面，各個物理量可以在界面上光滑連續地過渡，且相界面的捕捉效果好。</p><p><br></p><h2>2、VOF方法</h2><p>在VOF方法中，用來劃分兩相界面的函數是體積分數α，表示的是單個網格內的液體體積與這個網格總體積的比值。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://bexp.135editor.com/files/users/1445/14451217/202406/cWUkgG9x_DPHz.png?
展開 
通過實時駕駛模擬革新汽車人機界面（HMI）開發【3月14日直播】
在當今汽車行業，開發兼具直觀性、功能性與安全性的人機界面（HMI），正成為愈發嚴峻的挑戰。傳統的靜態模型和造價高昂的物理原型，難以精準復刻現實駕駛場景，這使得實現駕駛員與界面的無縫交互變得困難重重。
隨著車載技術的迅猛發展，諸如信息娛樂系統、高級駕駛輔助系統（ADAS）控制模塊以及數字儀表盤等不斷迭代更新，工程師們急需一種更具動態性、以模擬驅動的創新方法，以便在產品量產前，就能全方位優化 HMI 的易用性、人體工程學設計以及整體用戶體驗。
在本次免費的 60 分鐘網絡研討會上，來自VI-grade的工程師將為您深度解析 VI-grade 公司的 COMPACT HMI 模擬器如何為 HMI 開發流程帶來革命性的變革。
??主要議題及要點
1??探究實時駕駛模擬技術，如何為 HMI 的設計、可用性測試及安全性評估注入新的活力。
2??了解模塊化、可靈活配置的系統設置，如何顯著加速原型開發進程，同時有效降低開發成本。
3??洞悉 “駕駛員在環” 評估機制，如何確保實現最佳的駕駛員交互體驗，并嚴格遵循人體工程學設計準則。
通過實時駕駛模擬革新汽車人機界面（HMI） 開發
直播時間：3月14日 15:00
直播講師：周光磊
VI-grade中國區應用工程師，從事車輛動力學仿真及駕駛模擬器應用技術支持工作，熟悉駕駛模擬器在車輛動力學、智能駕駛等領域的應用。
從事整車性能開發、車輛動力學、底盤電子、ADAS系統開發與測試、注重用戶感受的工程師和行業研究人員，想要掌握最新技術？就在3月14日 15:00！！！
展開 ANSYS采用界面單元用于復合材料分層模擬時，如何判斷損傷起始和完全分離
ANSYS采用界面單元用于復合材料分層模擬時，如何判斷損傷起始和完全分離
。官網案例也沒有給出說明，缺乏相應的理論說明。
ABAQUS細觀混凝土周期性邊界（PBC）表征體元（REV）界面層（ITZ）及砂漿塑性損傷（CDP）模擬
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）V1.0 – AbyssFish插件進行建模，建立的混凝土細觀結構代表性體積單元(Representative Volume Element, RVE)在幾何上具備周期性邊界條件(Periodic Boundary Conditions, PBC)，包含砂漿、骨料-水泥界面過渡區(Interfacial Transition Zone, ITZ)、骨料三相材料。
案例中砂漿采用混凝土塑性損傷本構模型(Concrete Damaged plasticity Model, CDP)，骨料-水泥界面過渡區采用弱化的砂漿模型。
對代表體單元施加單軸壓縮荷載工況，對模型提交分析并查看結果。
從模擬結果反映出混凝土的損傷首先發生在骨料與水泥的界面過渡區，并向沿著界面過渡區向砂漿基體周圍擴散。
編輯
混凝土表征體單元最終會因產生貫穿裂紋而發生破壞。
展開 Abaqus混凝土梁三點彎曲開裂模擬基于隨機多邊形骨料及界面過渡區模型
本案例建立包含隨機多邊形粗骨料、界面過渡區（ITZ）及水泥砂漿在內的細觀混凝土梁二維模型，對混凝土梁在三點彎曲工況下進行有限元模擬，展示混凝土梁跨中部位的裂縫發展情況。
在Abaqus CAE軟件內，采用AbyssFish RandomPolygon2D V2.0插件建立多邊形粗骨料、實體界面過渡區、水泥砂漿三部件混凝土細觀模型。由于只考慮梁的跨中開裂情況，為了簡化模型的復雜度，這里只建立了跨中部分的細觀混凝土模型。
為實現長方形梁模型，手動建立長方形部件，并與插件建立的細觀混凝土模型裝配為整體，并進行相應的材料指派。
建立梁支座，并將下部支座設置為固定約束，跨中添加豎直向下的位移，進行混凝土梁的三點彎曲試驗模擬。
對模型進行網格劃分，跨中部分適當加密網格。
創建作業提交分析并查看結果。
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