跨尺度模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
跨尺度模擬的視頻教程
難加工材料切削優(yōu)化的多尺度分析與跨技術(shù)關(guān)聯(lián)性研究
在航空航天、能源動力等高端制造領(lǐng)域，難加工材料構(gòu)件的精密制造已成為制約裝備性能提升的關(guān)鍵瓶頸。以航空發(fā)動機(jī)渦輪盤、鈦合金薄壁構(gòu)件為典型代表，這類構(gòu)件通常要求在極端工況下保持結(jié)構(gòu)完整性與功能穩(wěn)定性，其制造過程面臨著材料切削性能與加工質(zhì)量控制的雙重挑戰(zhàn)。
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應(yīng)用跨領(lǐng)域的駕駛模擬器科技加速汽車研發(fā)
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跨尺度模擬的實(shí)例教程
通過現(xiàn)場互動交流，與會者深刻感受到了DEMms軟件在模擬復(fù)雜顆粒系統(tǒng)時的精確性和高效性。</p><p><br></p><p>中科院過程所 葛蔚老師 開展DEMms培訓(xùn)</p><p><img src="https://article.biliimg.com/bfs/new_dyn/43050b965d3d8786d3a8ed18f57eaafa556101746.png@.webp" alt="read-normal-img"></p><h2><strong>案例：方錐形旋轉(zhuǎn)混合器結(jié)構(gòu)優(yōu)化</strong></h2><p><img src="https://article.biliimg.com/bfs/new_dyn/7401081f8ebb8288fb97d65a1b369dc1556101746.png@.webp" alt="read-normal-img"></p><h2><strong>案例：氣固循環(huán)流化床全回路模擬</strong></h2><p><img src="https://article.biliimg.com/bfs/new_dyn/323f980da4f02793b03a01e5bfd7dc9e556101746.png@.webp" alt="read-normal-img"></p><p><br></p><p>目前該軟件目前已更新到第7版，并獲得了多項(xiàng)軟件著作權(quán)。積鼎科技表示，將繼續(xù)與中科院過程所緊密合作，不斷優(yōu)化和完善DEMms軟件，輔助高效建立虛擬工廠和高水平的數(shù)字孿生系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)顆粒、設(shè)備和工廠等跨尺度模擬，完成從飛秒到小時、從埃到米等跨時空尺度的過程仿真提供高質(zhì)量的解決方案。
展開 圖10 鉆孔碳纖維復(fù)合材料的跨尺度模型
小結(jié)
本研究探索了一種綜合跨尺度建模方法，利用TDR精確模擬碳纖維復(fù)合材料鉆孔的動態(tài)漸進(jìn)破壞行為。基于ABAQUS/Explicit軟件建立了T700S-12 K/YP-H26碳纖維復(fù)合材料層合板鉆孔數(shù)值模擬方案，利用自定義材料子程序VUMAT分別預(yù)測了層內(nèi)損傷演化和層間分層。通過一系列實(shí)驗(yàn)，從打孔質(zhì)量評價指標(biāo)毛刺、分層因子等方面驗(yàn)證了模型的尺寸跨度。主要結(jié)論如下:
（1）與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比，所建立的跨尺度鉆孔有限元模型在預(yù)測推力和扭矩時精度較高，最大偏差分別僅為3.43%和7.69%。
（2）轉(zhuǎn)孔的不同類型的損害行為可以得到模擬,如撕裂損傷、毛刺、撕裂等。
（3）最大平均推力和扭矩、毛刺、分層損傷隨著進(jìn)料速度增加突然增加,而隨著主軸轉(zhuǎn)速的增加而逐漸減小。
原始文獻(xiàn)：Liu Y, Li Q, Qi Z, Chen W. Scale-span modelling of dynamic progressive failure in drilling CFRPs using a tapered drill-reamer[J]. Composite Structures, 2021, 278:114710.
展開 為了克服多尺度模型在單個尺度上預(yù)測的不足，來自凝固加工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的Xinxin Sun等人將元胞自動機(jī)晶體塑性有限元法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)巧妙地結(jié)合起來，建立了從代表體積元(RVE)到組分的跨尺度整體預(yù)測模型。CACPFEM模型充分耦合了非均勻變形和微觀結(jié)構(gòu)演變，如動態(tài)再結(jié)晶(DRX)，用于解釋RVE的響應(yīng)。為了反映應(yīng)變率、溫度、微觀結(jié)構(gòu)和變形模式對響應(yīng)的依賴性，對RVE施加了大量恒定和變化的加載路徑。所有的響應(yīng)(包括力學(xué)和微觀結(jié)構(gòu)的響應(yīng))形成了一個巨大的數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上，通過訓(xùn)練、驗(yàn)證、測試和循環(huán)優(yōu)化，建立了具有Marquardt-Levenberg (M-L)算法的反向傳播(BP) ANN模型。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸出設(shè)置為微觀結(jié)構(gòu)演變(包括DRX體積分?jǐn)?shù)和平均晶粒尺寸)和取決于加載路徑和微觀結(jié)構(gòu)的J2-JBOY3樂隊(duì)本構(gòu)模型的動態(tài)變化的宏觀尺度參數(shù)，然后應(yīng)用于有限元模型以預(yù)測部件的響應(yīng)。因此，建立了一座橋梁來連接RVE和組件的響應(yīng)。反過來，部件局部區(qū)域的變形歷史也可以應(yīng)用于RVE，以進(jìn)一步研究微尺度變形機(jī)制和微結(jié)構(gòu)演化。利用跨尺度模型，得到了反映各向異性、拉壓不對稱性、應(yīng)變率、溫度、微觀結(jié)構(gòu)和變形模式依賴性的結(jié)果。它得益于基于物理的CACPFEM、依賴于變形條件和微結(jié)構(gòu)演化的J2-JBOY3樂隊(duì)本構(gòu)模型、優(yōu)化的ANN模型以及它們的創(chuàng)新組合。優(yōu)化策略保證了跨尺度預(yù)測的準(zhǔn)確性。跨尺度模型在旋轉(zhuǎn)坯料單軸壓縮中的應(yīng)用以及在新形狀坯料的屈服面預(yù)測和鍛造過程中的推廣，表明了該模型的跨尺度預(yù)測能力。
圖1 跨尺度模型的框架
跨尺度模型的框架，如圖1所示，該框架基于四個部分和三種優(yōu)化方法的組合。
CACPFEM用于數(shù)據(jù)樣本生成:CACPFEM模型充分耦合了非均勻變形、力學(xué)響應(yīng)和微結(jié)構(gòu)演化之間的相互作用。
展開 性能優(yōu)化
通過 OAS 專項(xiàng)功能針對性解決投影物鏡傳統(tǒng)設(shè)計(jì)痛點(diǎn)：針對多組透鏡引發(fā)的像差耦合問題，啟用軟件像差自動校正與多配置優(yōu)化算法，結(jié)合 MTF、點(diǎn)列圖、波前圖等專業(yè)像質(zhì)評估工具，優(yōu)化透鏡材質(zhì)組合與面形參數(shù)，實(shí)現(xiàn)球差、色差的精準(zhǔn)校正，顯著提升邊緣視場成像清晰度；
針對系統(tǒng)內(nèi)鬼像、散射等雜散光干擾，利用雜散光分析模塊識別光學(xué)表面反射、支架散射等干擾源，優(yōu)化透鏡增透膜層設(shè)計(jì)并增設(shè)遮光結(jié)構(gòu)，有效降低雜散光對成像對比度的影響；針對高數(shù)值孔徑設(shè)計(jì)下的波動光學(xué)效應(yīng)，通過 OAS 波動光學(xué)模塊實(shí)現(xiàn)偏振光線追跡與電場振幅、相位分析，精準(zhǔn)模擬亞波長衍射效應(yīng)，保障高分辨率成像需求。
投影物鏡
惠更斯PSF
波前圖
點(diǎn)列圖
總結(jié)
本案例通過 OAS 光學(xué)軟件的跨尺度仿真、光機(jī)一體化建模及多目標(biāo)優(yōu)化功能，成功突破投影物鏡傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了像差精準(zhǔn)校正、雜散光有效控制與光學(xué)性能的綜合提升。相較于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，OAS 的高精度虛擬仿真能力大幅縮短了投影物鏡的研發(fā)迭代周期，降低了物理原型制作成本，驗(yàn)證了方案的可靠性與實(shí)用性。該方案為光刻、投影顯示等領(lǐng)域的投影物鏡高精度設(shè)計(jì)提供了高效的技術(shù)支撐，助力高端光學(xué)成像系統(tǒng)的研發(fā)升級。
展開 AR?HUD 衍射波導(dǎo)案例分析
簡介
AR?HUD 衍射波導(dǎo)是車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示的核心光學(xué)組件，通過納米級衍射光柵與平面波導(dǎo)協(xié)同工作，完成投影光機(jī)圖像光束的高效耦入、全反射傳輸、擴(kuò)瞳與耦出，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、預(yù)警等虛擬信息與真實(shí)路況的精準(zhǔn)疊加，顯著提升駕駛安全性與智能座艙交互體驗(yàn)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)依賴多軟件協(xié)同與物理迭代，周期長、成本高、精度受限，本案例依托 OAS 光學(xué)軟件完成全流程仿真，為 AR?HUD 衍射波導(dǎo)的高效設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化提供可靠方案。
案例設(shè)置與操作
模型構(gòu)建
基于 OAS 軟件光波導(dǎo)模塊與 CAD 建模內(nèi)核，搭建 AR?HUD 衍射波導(dǎo)完整 3D 模型，精準(zhǔn)還原波導(dǎo)基板關(guān)鍵參數(shù)，匹配實(shí)際工程加工標(biāo)準(zhǔn)。軟件自動生成衍射光波導(dǎo)初始模型，支持 k 空間可視化與光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)化編輯，可快速導(dǎo)入實(shí)測輪廓數(shù)據(jù)或自定義光柵形貌，完成耦入 / 耦出 / 擴(kuò)瞳光柵的一體化建模，確保系統(tǒng)裝配關(guān)系與光路傳輸路徑高度貼合實(shí)裝狀態(tài)。
探測器與參數(shù)設(shè)置
對 OAS 軟件分布式探測器進(jìn)行精細(xì)化配置，依據(jù)車載 AR?HUD 視場、出瞳直徑、眼動范圍與工作波段設(shè)定接收區(qū)域、光線閾值與采樣密度。開啟偏振分析、衍射效率計(jì)算、足跡分析及 PSF/MTF 評估功能，精準(zhǔn)捕捉光束耦入、波導(dǎo)內(nèi)全反射、擴(kuò)瞳及耦出全過程的光場分布、能量衰減與像質(zhì)變化，保障仿真數(shù)據(jù)的客觀性與針對性，為系統(tǒng)性能量化評估提供穩(wěn)定可靠的檢測基礎(chǔ)。
分析優(yōu)化
采用 OAS光線/光束序列/非序列追跡，完成從投影光機(jī)到眼盒的全系統(tǒng)非序列仿真，生成 3D 光束傳播追跡圖，直觀呈現(xiàn)衍射、反射與擴(kuò)瞳路徑。依托輻照度、衍射效率、視場均勻性與像質(zhì)分析工具
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跨尺度模擬的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
跨尺度模擬的最新內(nèi)容
文章名稱《Concurrent multi-scale crush simulations with a crystal plasticity model》
DOI：10.1016/j.tws.2011.12.019
在汽車防撞梁、吸能盒和薄壁管結(jié)構(gòu)中，壓潰吸能能力直接影響結(jié)構(gòu)安全性。傳統(tǒng)有限元分析通常采用各向同性塑性模型，通過宏觀應(yīng)力–應(yīng)變曲線描述材料響應(yīng)。但實(shí)際金屬材料并不是“均勻黑箱
簡介
DMD 投影燈是以數(shù)字微鏡器件為核心的高精度數(shù)字光學(xué)投影系統(tǒng)，通過光源準(zhǔn)直勻化、DMD 芯片像素級光調(diào)制及投影物鏡成像的協(xié)同設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號到高清光影的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，可顯著提升投影畫面分辨率、對比度與亮度均勻性。本案例依托 OAS 光學(xué)軟件完成 DMD 投影燈全鏈路建模、光線追跡與性能優(yōu)化，驗(yàn)證系統(tǒng)照明均勻性、成像質(zhì)量及雜散光抑制水平，為工程化設(shè)計(jì)提供可靠仿真依據(jù)。
案例設(shè)置與操作
OAS軟件跨尺度仿真來助力1個月前
AR?HUD 衍射波導(dǎo)案例分析
簡介
AR?HUD 衍射波導(dǎo)是車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示的核心光學(xué)組件，通過納米級衍射光柵與平面波導(dǎo)協(xié)同工作，完成投影光機(jī)圖像光束的高效耦入、全反射傳輸、擴(kuò)瞳與耦出，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、預(yù)警等虛擬信息與真實(shí)路況的精準(zhǔn)疊加，顯著提升駕駛安全性與智能座艙交互體驗(yàn)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)依賴多軟件協(xié)同與物理迭代，周期長、成本高、精度受限，本案例依托 OAS
投影物鏡案例分析
簡介
投影物鏡作為光刻、投影顯示等領(lǐng)域的核心光學(xué)成像系統(tǒng)，由前級聚光、中繼像差校正及后級投影多組透鏡單元構(gòu)成，通過多級光線會聚與像差校正消除球差、色差等畸變，實(shí)現(xiàn)大視場、高分辨率的清晰成像，其成像精度與畸變控制能力直接決定終端設(shè)備的性能表現(xiàn)，需嚴(yán)格滿足高精度光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目基于 OAS 光學(xué)軟件，通過幾何與波動光學(xué)跨尺度仿真
目錄
01
｜軟件概述
02
｜幾何光學(xué)解決方案
03
｜波動光學(xué)解決方案
04
｜軟件試用申請/聯(lián)系我們
01/軟件概述
</p><p>有限元-元胞自動機(jī)（CAFE）法是一種強(qiáng)大的跨尺度模擬方法，為研究增材制造凝固組織形成提供了有力工具。其采用有限元法或有限體積法建立起制造過程的宏觀熔池模型，模擬激光/電子束等熱源移動產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度場（包括熔池形狀、溫度梯度G、冷卻速率R）、熱應(yīng)力及潛在的熔池流動。
<p class="ql-align-justify">VirtualLab Fusion創(chuàng)始人 Frank Wyrowski教授 專家講堂 | 多尺度光學(xué)模擬與設(shè)計(jì)的藝術(shù)2025年4月24日</p><p class="ql-align-justify">多尺度光學(xué)仿真的核心原理，上海嘉定共赴光學(xué)仿真互動探討之旅</p><div contenteditable="false" width=
abaqus考慮混凝土蠕變流變的三點(diǎn)彎曲梁跨中撓度模擬。 模型考慮了混凝土的蠕變效應(yīng)，蠕變規(guī)律依據(jù)文獻(xiàn)取值，并與文獻(xiàn)進(jìn)行了對比。
1.模型 2.蠕變子程序
土木工程博士畢業(yè)，具有abaqus的10使用經(jīng)驗(yàn)，精通各種模型及二次開發(fā)，可以幫助解決各種模型問
積鼎科技表示，將繼續(xù)與中科院過程所緊密合作，不斷優(yōu)化和完善DEMms軟件，輔助高效建立虛擬工廠和高水平的數(shù)字孿生系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)顆粒、設(shè)備和工廠等跨尺度模擬，完成從飛秒到小時、從埃到米等跨時空尺度的過程仿真提供高質(zhì)量的解決方案。
在那之前，如果您想先對J-OCTA軟件進(jìn)行了解，您也可以關(guān)注8月29日19時仿真show官網(wǎng)及App平臺，仿真show認(rèn)證機(jī)構(gòu)庭田科技將邀請分子動力學(xué)領(lǐng)域湘潭大學(xué)唐現(xiàn)瓊老師為大家?guī)怼禞-OCTA跨尺度模擬軟件：一座連接分子模擬、粗粒化與有限元的橋梁》公開課，識別下方圖片中二維碼報(bào)名即可立即觀看并提供回放。
