微觀力學建模
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
微觀力學建模的視頻教程
流體力學遇見深度學習：揭示微觀流動背后的智能力量
直播目的： 理解深度學習在流體力學與滲流建模中的優(yōu)勢與局限； 掌握微觀結構數據處理與多孔介質建模的關鍵技術； 了解Physics-Informed Neural Networks (PINNs)等前沿方法在物理建模中的實際應用； 拓展科研與工程問題中的AI建模思維，提升跨學科解決問題的能力。
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abaqus木材力學性能建模及分析
本教程比較詳細，不止適用于對木材力學性能分析有需求的童鞋，同樣適用于對Hypermesh網格劃分、abaqus建模分析、abaqus各向異性等方面有需求的童鞋。
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微觀力學建模的實例教程
有關非線性多尺度材料建模軟件
Digimat, Converse及Ansys 等非線性多尺度材料建模軟件 (Nonlinear multi-scale material modeling software)，具備在微觀-宏觀層面建立復合材料模型的功能。若與結構分析軟件搭配運用，則可解決復雜的非線性多尺度有限元素問題。 由于此類型雙尺度模擬方法聯(lián)結并達成非線性材料建模軟件與結構軟件的協(xié)作，因此可精確計算復合材料不應被忽略的非線性效應。
微觀力學界面
Moldex3D > 非線性多尺度材料建模軟件 > FE 軟件
Moldex3D微觀力學接口（Micromechanics Interface）功能模塊是內建于 FEA 接口模塊中的進階功能，主要作用是在射出成形過程中提取纖維配向（fiber orientation）為各項材料數據，輸入非線性材料建模軟件，并取得最終在結構分析軟件如ABAQUS、ANSYS、LS-DYNA、和 MARC中做進一步分析所必要的關鍵材料參數。
展開 “
Radici集團的高性能聚合物公司使用Digimat和Marc，根據微觀結構、拉伸試驗數據和微觀力學建模對材料卡進行逆向工程。
”
背 景
Radici集團的高性能聚合物公司提供力學回收的工程聚合物。由于開發(fā)用于高端應用的再生聚合物是一項有挑戰(zhàn)的工作，Radici集團的高性能聚合物公司借助于海克斯康工業(yè)軟件Digimat和Marc軟件，提出一種先進的材料性能預測方法，以便讓客戶相信其生產的可持續(xù)利用材料能夠滿足客戶的應用要求。
Radici集團的高性能聚合物公司已經驗證了三種可回收產品。一個是后工業(yè)可回收（PIRPIR）級別，兩個是后消費可回收（PCRPCR）級別。這些產品源自于安全氣囊廢物和輪罩廢物。根據生命周期評估，使用回收工程材料相比于使用原始材料，二氧化碳排放減少了84%-88% 。
圖1：一種原始材料和三種回收級別的材料的拉伸試驗數據挑戰(zhàn)
挑 戰(zhàn)
圖1 中的拉伸試驗數據表明，可回收聚酰胺6.6 在材料開發(fā)和商業(yè)化方面面臨挑戰(zhàn)。三種可回收聚合物，即PIR GF030/1K 、具有報廢安全氣囊的PCR PA6.6 GF30 以及具有回收輪罩的PCRPA6.6 GFMD3015GFMD3015，和原始材料進行了對比。
解決方案
Radici集團的高性能聚合物公司使用Digimat和Marc，根據微觀結構、拉伸試驗數據和微觀力學建模對材料卡進行逆向工程。回收過程中的額外加工步驟使微觀結構成為影響回收工程聚合物材料性能的關鍵因素。受研磨和復合影響的纖維長度分布可準確地記錄在Digimat 材料卡中。
展開 Radici集團的高性能聚合物公司使用Digimat和Marc，根據微觀結構、拉伸試驗數據和微觀力學建模對材料卡進行逆向工程。
背景
Radici集團的高性能聚合物公司提供力學回收的工程聚合物。由于開發(fā)用于高端應用的再生聚合物是一項有挑戰(zhàn)的工作，Radici集團的高性能聚合物公司借助于海克斯康工業(yè)軟件Digimat和Marc軟件，提出一種先進的材料性能預測方法，以便讓客戶相信其生產的可持續(xù)利用材料能夠滿足客戶的應用要求。
Radici集團的高性能聚合物公司已經驗證了三種可回收產品。一個是后工業(yè)可回收（PIRPIR）級別，兩個是后消費可回收（PCRPCR）級別。這些產品源自于安全氣囊廢物和輪罩廢物。根據生命周期評估，使用回收工程材料相比于使用原始材料，二氧化碳排放減少了84%-88% 。
圖1：一種原始材料和三種回收級別的材料的拉伸試驗數據挑戰(zhàn)
挑戰(zhàn)
圖1 中的拉伸試驗數據表明，可回收聚酰胺6.6 在材料開發(fā)和商業(yè)化方面面臨挑戰(zhàn)。三種可回收聚合物，即PIR GF030/1K 、具有報廢安全氣囊的PCR PA6.6 GF30 以及具有回收輪罩的PCRPA6.6 GFMD3015GFMD3015，和原始材料進行了對比。
解決方案
Radici集團的高性能聚合物公司使用Digimat和Marc，根據微觀結構、拉伸試驗數據和微觀力學建模對材料卡進行逆向工程。回收過程中的額外加工步驟使微觀結構成為影響回收工程聚合物材料性能的關鍵因素。受研磨和復合影響的纖維長度分布可準確地記錄在Digimat 材料卡中。
展開 材料微觀力學性能原位測試儀器具有：微觀、原位、復合載荷、多物理場耦合四大特點，其中復合載荷、多物理場耦合特點在傳統(tǒng)宏觀力學測試儀中有應用，微觀、原位是不同于傳統(tǒng)宏觀力學測試試的特點。微觀測試：宏觀測試 傳統(tǒng)力學測試，（原位納米力學測試系統(tǒng)）針對的都是宏材尺度試件；微觀測試 微納米級；納米尺度下對試件材料進行力學性能測試；微納米力學測試相比于傳統(tǒng)的力學測試在測試精度上有著本質的提升，（原位納米力學測試系統(tǒng)）使得人類可以從更為微觀的理解材料的力學性能與微觀未知世界。原位：對材料進行力學性能測試中，通過掃描電子顯微鏡等儀器對載荷作用下材料變形損傷進行全程動態(tài)監(jiān)測的一種力學測試新技術。（原位納米力學測試系統(tǒng)）原位測試儀器：在顯微成像設備的腔體內進行試驗材料拉伸/壓縮力學性能測試的系統(tǒng)；（原位納米力學測試系統(tǒng)）獲得彈性模量、屈服極限及破壞極限等重要力學參數；并結合顯微成像設備的圖像記錄功能材料的損傷變形、裂紋產生等力學行為分析。 （原位納米力學測試系統(tǒng)）離位測試：試驗機對材料試作進行拉伸試樣；由試驗機繪出載荷-伸長曲線，進而得到載荷作用下應力應變曲線圖；拿經過拉伸試驗的試件去掃描電鏡進行放大觀察分析，（原位納米力學測試系統(tǒng)）電鏡將試件放大到5000倍觀察即是微觀級別，放大到10000倍是納米級別。
納米力學主要研究納米尺度物質的力學性質和動力學問題，有非常廣泛和重要的科研和應用價值。傳統(tǒng)的力學系統(tǒng)通常由牛頓力學描述，（原位納米力學測試系統(tǒng)）而納米力學可以實現(xiàn)傳統(tǒng)力學體系無法實現(xiàn)的功能和動力學特性，近年來受到了廣泛的關注。產生超強非線性效應和非對稱的振動傳播，（原位納米力學測試系統(tǒng)）對未來該領域的基礎和應用研究起到了重要推動作用。 眾所周知，胡克定律是支配力學系統(tǒng)的重要規(guī)律，其可以表述為對于微小的形變，力學系統(tǒng)的響應是線性的。
展開 之后主要由Itasca公司內部和加拿大的一些大學包括UBC, University of Alberta, SFU，Laurentian University的巖石力學研究人員擴展和驗證了這項研究。SRMTools的不連續(xù)由用戶指定的離散斷裂網絡DFN生成。SRMTools旨在模擬巖體的變形行為，其中破壞是滑移，節(jié)理張開和原巖破壞的組合。SRMTools能夠模擬巖體的純力學行為以及耦合的流體-力學相互作用行為。SRMTools從用戶指定的DFN得出的節(jié)理形狀，然后對節(jié)理網絡內的非穩(wěn)態(tài)流體流動和壓力進行模擬，地下水可以在節(jié)理和巖石中流動，當新的裂縫形成時，流動網絡也會自動擴展。
SRMTools采用了SRM技術, SRM允許沿著節(jié)理面滑動和張開以及在完整巖石中的斷裂。不過, 以前的SRM模型基于PFC3D，而SRMTools采用了由彈簧連接的點狀質量組成的網格來代替PFC3D的球和接觸. 在LSM中，完整巖石用隨機的節(jié)點組合來表示，這些節(jié)點在三維空間中用無質量的彈簧相互連接。SRMTools中的離散格點模型與PFC中的BPM模型類似，只是顆粒在格子節(jié)點上表示為集中的點質量，接觸點在法向和剪切方向上都用彈簧表示。換句話說，它將PFC模型中的顆粒用節(jié)點代替，用彈簧表示鍵與鍵之間的接觸，完整的巖石斷裂用彈簧的斷裂來表示。這樣計算效率更高。LSM使用了SJM的修正版本, 仍然允許通過彈簧的斷裂和節(jié)理滑移來實現(xiàn)斷裂. 通過創(chuàng)建一個合成巖體模型SRM, 允許節(jié)理滑動和張開以及完整巖石的斷裂。 節(jié)點位置源自 PFC 中周期空間模式(periodic-space mode )中顆粒的中心，節(jié)點位移使用牛頓第二運動定律計算，彈簧使用線性力-位移關系。通過對模型內的所有結點求解運動方程(包括三個平移和三個旋轉分量)。
3 參考文獻
[1] Cundall, P.
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微觀力學建模的相關專題、標簽、搜索
微觀力學建模的最新內容
該方法將人工智能與先進的微觀力學建模相結合，克服了純人工智能方法的弱點。上述方法也可以擴展到擴充材料其他性能數據，例如蠕變和疲勞行為。
在實際工程中，SABIC公司已經使用上述基于物理信息的AI方法，有效地滿足客戶及其材料工程數據需求，為其客戶提供大量材料工程數據和材料CAE卡片。
為什么選擇微觀力學模塊？
微觀力學模塊(Micromechanics Interface, MMI)是Moldex3D一個輸出材料特性的模塊，其允許用戶在可提供用戶輸出多尺度材料的材料性質給Digimat或Converse，并整合在有限元素分析中。在Moldex3D中以復合材料完成仿真分析后，用戶能夠利用MMI模塊更準確、更有效率地解決復雜的非線性多尺度有限元結構分析。此外，在多尺度模型中將能考慮更多獨特材料特性
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Radici集團的高性能聚合物公司使用Digimat和Marc，根據微觀結構、拉伸試驗數據和微觀力學建模對材料卡進行逆向工程。
”
背 景
Radici集團的高性能聚合物公司提供力學回收的工程聚合物。
Radici集團的高性能聚合物公司使用Digimat和Marc，根據微觀結構、拉伸試驗數據和微觀力學建模對材料卡進行逆向工程。
背景
Radici集團的高性能聚合物公司提供力學回收的工程聚合物。
如何從 Moldex3D FEA 接口模塊輸出微觀力學建模的結果數據 (How to Export Result Data for Micromechanics Modeling from Moldex3D FEA) Interface
執(zhí)行 Moldex3D 分析以取得有纖維??配向（.o2d）的檔案。
什么是 CFD 建模與仿真
計算流體力學（CFD）使用納維-斯托克斯方程（包括五個偏微分方程）來模擬流體的流動。這些方程利用計算機資源在虛擬環(huán)境中對流體運動進行近似計算。CFD 仿真能夠使用特定的模型來補充應用的物理屬性
微觀多孔介質流體
微觀多孔介質廣泛存在于巖石、土層等流體介質之中，這使得流體穿過存在復雜性，滲流的微觀結構決定其宏觀現(xiàn)象，在研究中可采用表征單元體（representative elementary volume，簡稱REV）方法，這就涉及到微觀介質的模型重構。
這里采用AbyssFish四參數隨機生長2D軟件進行微觀多孔介質的構建，V1.1版本軟件通過優(yōu)化改進的算法，可指定四參數隨機增長的分布概率
流體力學深度學習建模技術研究進展
王怡星、韓仁坤、劉子揚、張揚、陳剛
摘要： 深度學習技術在圖像處理、語言翻譯、疾病診斷、游戲競賽等領域已帶來了顛覆性的變化。流體力學問題由于維度高、非線性強、數據量大等特點，恰恰是深度學習擅長并可以帶來研究范式創(chuàng)新的重要領域。目前，深度學習技術已在流體力學領域得到了初步應用，其應用潛力逐漸得到證實。以流體力學深度學習技術為背景，結合課題組近期研究結果，探討了流體力學深度學習建模技術及其最新進展
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文章導讀
維度高、非線性強、數據量大是流體力學問題的主要特點。近年來火熱的深度學習技術由于以數據驅動為主、可以解決高維復雜問題，目前已在流體力學領域得到了一定應用。文章結合課題組近期研究探討了流體力學深度學習建模技術的最新進展
1 引言
傳統(tǒng)的巖石邊坡穩(wěn)定性分析方法通常涉及使用經驗方法來估計巖體的連續(xù)強度準則，巖體由大量斷裂的巖石組成，當原巖和不連續(xù)都發(fā)生屈服時，巖體發(fā)生整體破壞。描述巖體的困難在于不可能直接測試大范圍巖石的破壞。因此，經常使用經驗方法來估計巖體強度準則的參數。比如Hoek-Brown準則, 不過這種方法忽略了許多重要的方面，如尺寸效應或局部破壞可能在連接介質中傳播的復雜過程, 例如通過巖橋的斷裂
