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<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。

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。

為了在對應節點施加周期性邊界，在每條邊上布置位置對稱的4個種子。

周期性邊界條件不同于循環對稱邊界條件，雖然兩者都是對模型進行簡化，但后者主要針對周向循環，即我們說的1/2,1/3,1/4……模型，在模型邊界處使用的相當于“tie”連接。

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

在分析步施加完成后，施加邊界條件以及載荷。由于是對稱問題，在對稱線上的邊界自動施加了對稱邊界條件，此時只需要在底端施加關于Y軸對稱的邊界條件即可。對稱邊界條件施加如圖 5所示。在內部施加面載荷。隨后創建作業后可以提交計算。

螺栓載荷采用bolt load載荷定義模塊施加，螺栓載荷的施加一般要考慮到過程中的收斂性，一般會定義較小的值逐漸增大到預緊力后再使螺栓保持固定長度以進行后續分析。定義過程中需要選擇一個平面和參考軸施加（高版本abaqus可以基于part施加螺釘力）。

官方還給出了求解器設置建議：非對稱線性方程解法（如 multifrontal 稀疏）在多數場景更快；若做 DDM 域分解，則要切換回對稱解法。這些都是“開箱即用”的接口與工作流細節，對需要快速落地復雜邊界條件的多晶計算非常友好。

網格：一階熱單元 DC3D8；全局較粗、焊縫區加密；材料（熱物性）：Density、SpecificHeat(T)、Conductivity(T)；邊界換熱：除 Y=0 對稱面外，其他外表面施加 Film + RadiationToAmbient；分析步：Welding（持續 BL/VS），Cool1，Cool2，均為自動增量控制；體熱源：*DFLUX（或輸入文件設為 USER），在

考慮到幾何以及邊界條件的對稱性，可以僅建立四分之一有限元模型，并在相應的邊界上施加對稱約束，本文建立的有限元模型如圖9所示。Abaqus為了用戶便于區分無限元和常規單元，將無限元設置為僅顯示三條單元邊，需要注意的是，即使是無限元，也需要在相應的節點上施加對稱約束。

</p><p>(5) 網格劃分</p><p>在CPTU貫入數值模擬中，網格劃分的質量決定了模型計算的準確性和收斂性。土體單元類型采用四結點軸對稱雙線性四邊形孔壓單元(CAX4P)，CPTU探頭采用剛體單元(RAX2)。在開展數值模擬時，CPTU的貫入過程導致土體的大變形，引起的網格畸變，會造成收斂困難。為了減輕CPTU貫入過程中的網格扭曲程度，將網格以左上至右下的方式，掃掠生成四邊形網格。

在建立靜力分析模型時，需為模型的每個實體定義足夠的平動和轉動自由度上的邊界條件，以避免不確定的剛體位移。7) 利用對稱性建模：建模時應盡量利用對稱性，僅建模1/2、1/4或1/8的部分，以避免不確定的剛體位移，使模型更加穩固，并減少收斂難度、縮小模型規模、縮短計算時間。

對稱面 (Symmetry face)：在準備好的對成模型其切割面上指定對稱邊界條件，并指定正確的對稱體積比例 (1/2、1/4、1/8對稱分別代表1D、2D和3D對稱)。有別于其他自動對稱設定，次對稱設定可以包含塑件對稱而非僅僅是流道系統。 移動面BC：在CM、ICM、IM或CFM的模型上，定義在成型過程中壓縮或擴張時的移動面。

圖 10 Workbench Mechanical創建循環對稱參考坐標系操作添加循環邊界。點擊項目樹中的“模型->對稱->循環區域”，在詳細信息框中進行詳細設置。選擇循環對稱低邊界和高邊界，需要注意此處需要完整選擇所有的低邊界-高邊界對，未被選擇的將默認不進行循環對稱操作，會影響計算結果的正確性。選擇坐標系，為上一步創建的坐標系。界面操作如圖 11所示。