考虑分层失效的三维RVE模型的建立与分析

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复合材料专业学生 力学专业学生 力学仿真工程师

本课程的亮点如下： (1) 建立多个part的周期性边界条件，easyPBC插件只能对1个part的模型建立PBC，该课程开发的PBC PLUS插件可以实现多个part。 (2) 建立含有零厚度coheisve单元的RVE，easyPBC插件不支持零厚度，该课程开发的PBC PLUS插件可以快速建立含有零厚度coheisve单元的PBC. (2) 手把手教授建立周期性边界条件，确定不同组分材料的equation。 (2) 对应边/面节点集合如何正确建立？ (3) 结果处理与分析 (4) 如何验证周期性位移与周期性损伤 (5) 当RVE模型尺寸较小时，双精度提交还是单精度提交？ (6) 当计算时间过长时，质量缩放系数如何确定。 (8) 减缩积分单元的沙漏现象？单元类型对结果的影响。 (9) cohesive接触与零厚度cohesive单元的结果对比分析。 购买课程后一个月内，针对课程问题，可以进行答疑。 课程后续会根据同学需求进行更新，一次购买，更新后的内容无需重复购买 PBC PLUS插件可以实现easyPBC插件不能实现的，可以建立如下情况的PBC: (1)多个part的周期性边界条件，可以使用cohesive接触描述分层损伤。 (2)多个part，含非零厚度单元的周期性边界条件，使用cohesive单元描述分层损伤。 (3)单个part，含零厚度cohesive单元的周期性边界条件，使用零厚度cohesive单元描述分层损伤。 (4)通过修改输出的inp文件（含equation）,实现个性化的周期性边界条件，比如一个方向或者两个方向的PBC。

1. 深入理解周期性边界条件的原理 2. 手把手教授如何施加周期性边界条件 3. 建立三维RVE模型 ，通过cohesive接触考虑了分层失效 4. 结果分析，提取应力应变曲线，与参考文献对比 5. 分析不同参数对模拟结果的影响

本文基于ABAQUS的EXPICIT建立了考虑cohesive接触与零厚度cohesive单元的RVE模型，RVE由四个纤维与基体构成，考虑了分层失效，

建立了满足周期性位移与周期性损伤的周期性边界条件PBC（要求为周期性网格）

当使用cohesive接触时，通过与SCI文献中Y方向的拉伸对比，C3D8单元结果的强度与失效应变误差为1.58%和3.75%,C3D8R单元的结果误差为1.77%和2.70%。

通过对比零厚度cohesive单元与cohesive接触的结果，二者刚度相同，强度差异为3.11%。

同时进行了digimat与abaqus的联合仿真RVE模型，cohesive接触描述分层失效，快速建立周期性边界条件。

然后建立了G13剪切工况下的RVE模型，强度计算值为60.86MPa，与参考文献误差为2.54%。

附件中含有inp文件，2022版本的cae文件，abaqus插件，PDF讲义。

购买课程后，针对课程问题，一个月内可以进行答疑。

课程后续会根据同学需求进行更新，一次购买，更新后的内容无需重复购买

本课程的亮点如下：

(1)  建立多个part的周期性边界条件，easyPBC插件只能对1个part的模型建立PBC，该课程开发的PBC PLUS插件可以实现多个part。

(2) 建立含有零厚度coheisve单元的RVE，easyPBC插件不支持零厚度，该课程开发的PBC PLUS插件可以快速建立含有零厚度coheisve单元的PBC.

(2) 手把手教授建立周期性边界条件，确定不同组分材料的equation。

(2)  对应边/面节点集合如何正确建立？

(3)  结果处理与分析

(4)  如何验证周期性位移与周期性损伤

(5)  当RVE模型尺寸较小时，双精度提交还是单精度提交？

(6)  当计算时间过长时，质量缩放系数如何确定。

(8) 减缩积分单元的沙漏现象？单元类型对结果的影响。

(9) cohesive接触与零厚度cohesive单元的结果对比分析。

(10) digimat与abauqs的联合仿真

(11) 剪切工况下的RVE模型与结果处理，位移如何施加？如何计算剪切的应力应变曲线？

(12)如何使用abaqus或者hypermesh绘制周期性网格及注意事项

PBC PLUS插件采用license方式进行验证，根据mac地址实现一机一码，售价为单机许可价格，license许可时间为12个月(过期后，可找博主付费延长)，找博主获得专属license。license有效期自购买后一周开始计算，给大家一周的时间准备，例如2026年8月1日购买课程，license有效期为2026年8月8日至2026年8月8日。发送mac地址前务必确认好mac地址的准确性，因个人原因导致mac地址不匹配，需重新购买license。

插件已在abaqus2022/2023/2024/2025测试成功。

PBC PLUS插件可以实现easyPBC插件不能实现的，可以建立如下情况的PBC:

(1)  多个part的周期性边界条件，可以使用cohesive接触描述分层损伤。

(2)  多个part，含非零厚度单元的周期性边界条件，使用cohesive单元描述分层损伤。

(3)  单个part，含零厚度cohesive单元的周期性边界条件，使用零厚度cohesive单元描述分层损伤。

(4)  通过修改输出的inp文件（含equation）,实现个性化的周期性边界条件，比如一个方向或者两个方向的PBC。

PBC PLUS的局限性：

（1）前提为周期性网格，三维RVE模型

（2）不可对多个part的零厚度cohesive单元建立PBC

插件PBC PLUS已申请软件著作。