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Digimat 是由 e-Xstream engineering（現(xiàn)歸屬 Hexagon Manufacturing Intelligence）開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺(tái)。它采用獨(dú)特的多尺度方法學(xué)框架，實(shí)現(xiàn)了從微觀(guān)纖維 / 基體界面到宏觀(guān)結(jié)構(gòu)性能的跨尺度預(yù)測(cè)。其強(qiáng)大功能體現(xiàn)在多個(gè)方面。

因此，在透鏡系統(tǒng)中整合超透鏡（metalenses）或其他平面透鏡，與傳統(tǒng)透鏡曲面及其他光學(xué)元件結(jié)合，會(huì)形成一個(gè)多尺度系統(tǒng)（multiscale system）。這就需要一種跨尺度的光學(xué)建模方法，通常稱(chēng)為多尺度光學(xué)仿真（multiscale optical simulation）。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，必須強(qiáng)調(diào)的是：多尺度仿真無(wú)法僅通過(guò)數(shù)據(jù)接口將多個(gè)光學(xué)軟件工具連接在一起實(shí)現(xiàn)。

軟件概述與技術(shù)架構(gòu)Digimat是由e-Xstream engineering（現(xiàn)歸屬Hexagon Manufacturing Intelligence）開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺(tái)。作為當(dāng)前復(fù)合材料仿真領(lǐng)域的標(biāo)桿軟件，Digimat采用獨(dú)特的多尺度方法學(xué)框架，實(shí)現(xiàn)了從微觀(guān)纖維/基體界面到宏觀(guān)結(jié)構(gòu)性能的跨尺度預(yù)測(cè)。

由于換熱器對(duì)熱量交換效率的要求，換熱器從流體進(jìn)口到交換區(qū)再到出口的尺度變化較大，圖一展示了一個(gè)常見(jiàn)換熱器的尺寸變化。在這種情況下，如果對(duì)換熱器進(jìn)行全計(jì)算流體力學(xué)（CFD）仿真，需要較大網(wǎng)格量才能保證網(wǎng)格質(zhì)量，這就使得CFD仿真變得復(fù)雜和昂貴。為了節(jié)約計(jì)算成本且保證計(jì)算準(zhǔn)確度，本案例提出了不同尺度區(qū)域分開(kāi)建模再耦合的方法進(jìn)行CFD仿真，分區(qū)如圖2所示。

[9]吳佰建，李兆霞，湯可可.大型土木結(jié)構(gòu)多尺度模擬與損傷 分析——從材料多尺度力學(xué)到結(jié)構(gòu)多尺度力學(xué)[J].力學(xué)進(jìn) 展，2007（3）：321-336.[10]王大東.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)多尺度建模與數(shù)值分析[D].大 連：大連理工大學(xué)，2014.

湖南大學(xué)的Qihong Fang等人將原子模擬、離散位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)和晶體塑性有限元方法結(jié)合起來(lái)，建立了一個(gè)新的框架，研究MPEAs的應(yīng)變硬化行為，實(shí)現(xiàn)了包括納米尺度晶格畸變和微尺度位錯(cuò)硬化在內(nèi)的復(fù)雜跨尺度因素對(duì)塑性變形的影響，作者結(jié)合MD、DDD、CPFE模擬方法和隨機(jī)場(chǎng)理論(圖1)，提出了一種可捕捉MPEAs中嚴(yán)重晶格畸變的分層多尺度方法來(lái)建模MPEAs，該方法連接了三個(gè)長(zhǎng)度尺度(納米尺度、微觀(guān)尺度和中尺度

另一方面，多尺度模型能在較小尺度的物理規(guī)律和較大尺度的材料行為間建立關(guān)聯(lián)，以捕獲材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀(guān)大尺度復(fù)合材料部件的影響，因此多尺度方法針對(duì)復(fù)合材料建模具有極大優(yōu)勢(shì)。在多尺度材料設(shè)計(jì)和分析方面，LS-DYNA軟件提供了RVE建模功能，其思路是數(shù)值化地重構(gòu)材料樣本，這些數(shù)值化的材料樣本模型可以非常準(zhǔn)確地代表真實(shí)材料的微觀(guān)幾何結(jié)構(gòu)，我們將其稱(chēng)為代表性體積單元，簡(jiǎn)稱(chēng)RVE。

插件介紹：這是一個(gè)任意鋪層角度的ud層合板纖維尺度建模插件，可以層合板的尺寸大小、纖維半徑，以及每一層的樹(shù)脂含量。纖維采用隨機(jī)分布，纖維與樹(shù)脂分為兩個(gè)部件。

另一方面，多尺度模型能在較小尺度的物理規(guī)律和較大尺度的材料行為間建立關(guān)聯(lián)，以捕獲材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀(guān)大尺度復(fù)合材料部件的影響，因此多尺度方法針對(duì)復(fù)合材料建模具有極大優(yōu)勢(shì)。在多尺度材料設(shè)計(jì)和分析方面，LS-DYNA軟件提供了RVE建模功能，其思路是數(shù)值化地重構(gòu)材料樣本，這些數(shù)值化的材料樣本模型可以非常準(zhǔn)確地代表真實(shí)材料的微觀(guān)幾何結(jié)構(gòu)，我們將其稱(chēng)為代表性體積單元，簡(jiǎn)稱(chēng)RVE。

本項(xiàng)目基于 OAS 光學(xué)軟件，通過(guò)幾何與波動(dòng)光學(xué)跨尺度仿真、光機(jī)一體化建模及多維度性能優(yōu)化，構(gòu)建高性能投影物鏡方案，突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中像差耦合、雜散光干擾等核心瓶頸。 案例設(shè)置與操作 模型構(gòu)建 依托 OAS 光學(xué)元件數(shù)據(jù)庫(kù)，精準(zhǔn)導(dǎo)入透鏡組、光學(xué)支架等核心組件參數(shù)，快速搭建投影物鏡完整光學(xué)模型。

為解決這一問(wèn)題，作者提出了一種并發(fā)多尺度建模方法：宏觀(guān)結(jié)構(gòu)層面采用顯式有限元模擬方管壓潰；每個(gè)積分點(diǎn)內(nèi)部嵌入一個(gè)由多個(gè) FCC 晶粒組成的多晶聚集體；晶粒層面采用 Marin 晶體塑性模型描述滑移、硬化和晶格旋轉(zhuǎn)；最后通過(guò) Taylor 型均勻化獲得積分點(diǎn)平均應(yīng)力。這樣，宏觀(guān)有限元計(jì)算不再只依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)塑性曲線(xiàn)，而是能夠?qū)崟r(shí)考慮晶粒取向和織構(gòu)演化對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響。

基于這些材料屬性，可以對(duì)不同情形進(jìn)行建模，模型囊括兩個(gè)網(wǎng)格之間的空間，并從安全角度出發(fā)，認(rèn)為阻塞的燃料棒立刻完全嵌入網(wǎng)格中。這類(lèi)建模能夠準(zhǔn)確評(píng)估事故下的力學(xué)場(chǎng)。此外，這種方法也與傳統(tǒng)可靠的方法得到的結(jié)果一致。 04 結(jié)論 本案例對(duì)RIS事故情況下的堆芯燃料包殼進(jìn)行了多尺度研究與建模。模型考慮的因素以及物理現(xiàn)象包括：材料的各向異性、包殼的紋理、輻照、氫化以及氧化。

本次培訓(xùn)主要講解基于Digimat多尺度理論的SFRP結(jié)構(gòu)的力學(xué)聯(lián)合仿真分析。

作品名稱(chēng)：精準(zhǔn)量化仿真探索——大小尺度共存的 HFSS 建模挑戰(zhàn)與 EMIT 射頻靈敏度仿真應(yīng)用作者： 林翰軒 | 中興通訊股份有限公司 射頻工程師關(guān)鍵詞：低量級(jí)EMI，大小尺度共存，射頻靈敏度作者說(shuō)利用Ansys工具能通過(guò)簡(jiǎn)單的步驟進(jìn)行復(fù)雜模型建模操作，并提供了一系列的統(tǒng)一設(shè)置、簡(jiǎn)化方法、模型修補(bǔ)方案、快速計(jì)算方案，在電磁仿真中表現(xiàn)出很高的準(zhǔn)確度，是十分適合電磁類(lèi)設(shè)計(jì)的軟件

樹(shù)脂屬性通過(guò)分層多尺度建模框架，向上傳遞至鋪層層級(jí)屬性，同時(shí)進(jìn)一步了解工藝引起的材料性能波動(dòng)，以及關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)與屬性關(guān)系。最終，鋪層層級(jí)屬性被尺度傳遞到復(fù)合材料層合板屬性，并應(yīng)用于目標(biāo)物理系統(tǒng)。

本案例中，采用CAD纖維混凝土2D V1.1插件在AutoCAD內(nèi)通過(guò)參數(shù)化建模建立骨料、纖維、孔隙及界面過(guò)渡區(qū)幾何圖形，各組分在CAD內(nèi)已分圖層，需要分別另存為dxf文件后再導(dǎo)入到ABAQUS。

Digimat作為一款復(fù)合材料多尺度分析平臺(tái)，提供了多尺度材料正&逆向建模、材料數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝結(jié)果映射及結(jié)構(gòu)多尺度耦合分析、A-&B-許用值虛擬計(jì)算等眾多功能，為相關(guān)領(lǐng)域復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的精確分析和優(yōu)化提供了成熟的解決方案。本次直播，將從多尺度理論展開(kāi)，輔以真實(shí)客戶(hù)案例針對(duì)性闡述并演示汽車(chē)增強(qiáng)塑料結(jié)構(gòu)分析解決方案，分析常用的多尺度材料模型，歡迎預(yù)約報(bào)名！

本文提出了一種基于自適應(yīng)多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的化工過(guò)程故障診斷模型AMCNN，可以自動(dòng)從時(shí)間序列數(shù)據(jù)中挖掘多尺度特征，同時(shí)模型中自適應(yīng)注意力機(jī)制有助于選擇與故障狀態(tài)聯(lián)系更緊密的關(guān)鍵特征加以訓(xùn)練，受度量學(xué)習(xí)啟發(fā)引入的三元組損失函數(shù)用于提升模型對(duì)多工況故障特征的泛化能力。

nbsp;</h3><p>&nbsp;&nbsp;物理問(wèn)題天然具有多尺度特性，精確捕捉關(guān)鍵跨尺度的特征對(duì)于實(shí)現(xiàn)高保真模擬至關(guān)重要。