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[高级讨论区] 随机短纤维的网格如何生成?

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发表于 2011-6-30 14:39:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 上海
本帖最后由 zsq-w 于 2011-7-6 09:37 编辑

file:///C:/DOCUME~1/t8293317/LOCALS~1/Temp/moz-screenshot.pngfile:///C:/Documents%20and%20Settings/t8293317/Desktop/1.JPG
不知道有没有人做过,或者用什么软件比较好,谢谢

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发表于 2011-7-5 20:30:02 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
Simdroid开发平台
没有做过。应该可以,看图形是四面体单元。建模的时候可以建立一个Part,然后用矩阵方法进行复制,最后调整位置,建立相互间的关系
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发表于 2011-7-5 22:10:19 | 显示全部楼层 来自 安徽合肥
反正hypermesh可以做的
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发表于 2011-7-5 23:09:41 | 显示全部楼层 来自 上海宝山区
这个结构看上去很像我看过的一个所谓的用群论分析的编织复合材料的结构。直接在ABAQUS当中弄这么个模型是比较麻烦的,最好在CATIA中画好组装成Product格式导入ABAQUS,或转成其它如igs格式等导入也可,再在abaqus当中画网格就可以了。我看的那个所谓的套用晶体对称群的理论来分析编织结构方法是完全不可靠的,一个实际的编织材料的单胞结构不是那么简单的套用所谓旋转平移等操作可以来描叙的,分析这样的结构基本上没多大意义。

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 楼主| 发表于 2011-7-6 09:23:26 | 显示全部楼层 来自 上海
谢谢各位,关键是里面的fiber是随机摆放的,需要有一个随机函数控制这些shot fiber的方向和位置。最后要用一个正方体去切。Hypermesh有这种功能吗?
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 楼主| 发表于 2011-7-6 09:35:13 | 显示全部楼层 来自 上海
我要做的这个不是woven fabric,编制复合材料,是短纤维填充材料,纤维尺寸在几十位米量级,呵呵,短纤维没有趋向性,是个完全随机的过程,跟晶体也不相关
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发表于 2011-7-6 11:04:00 | 显示全部楼层 来自 上海宝山区
你这个要是随机分布的短纤维复合材料,从宏观上看就是各向同性的了,但是你这里分析时用很小的一块,对于这么一小块其结构是不确定的,就不是各向同性,每次分析的结果也就不一样了。那只有弄很大一块,包含足够多的短纤维,如果是这样的话那就根本不需要模拟一个短纤维的几何模型陷入基体当中,直接弄一整块复合材料,但是要预先知道其刚度矩阵,而这样一个刚度恰恰是需要我们在这里模拟出来的,而非有条件通过实验来得到。
像这样的一个问题我是没算过,个人觉得用有限元来算还是很不可靠的,还不如先用手算估计一下。这样的一个短纤维复合材料,纤维是受拉应力,沿着其纤维方向其拉应力线性增加,纤维与纤维之间是通过基体的剪切力来传递的。不如估计一下纤维的大概分布算一下一个纤维的拉应力,通过纤维-基体-纤维的力的传递来算基体的剪切力,我觉得可以弄一小块纤维-基体模型用弹性力学的方法来算一下

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发表于 2011-7-6 12:38:25 | 显示全部楼层 来自 上海宝山区
纤维的拉应力是沿着其纤维方向线性增加,到达纤维的中部时达到最大然后顺着该方向减小到零。纤维端部与基体连接处的作用力是非常小的,一般假设其端头受到的拉力为零,并且假设基体-纤维界面上沿着纤维方向的剪切应力是一致的。对于随机排列的短纤维,纤维方向一般也只好简化为都随着受力方向同向排列,显然垂直受力方向排列的纤维基本上没起什么作用,可以将与受力方向成一定角度的纤维等效成沿着受力的纤维来计算。算出单根纤维的拉力,然后计算出其线应力分布,又可以算出纤维-基体界面上的剪切线应力

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 楼主| 发表于 2011-7-6 13:39:13 | 显示全部楼层 来自 上海
谢谢derwile,我上面给出的只是大概模型,至于需要多少纤维当然还需要进一步考虑,
其实对于这种网格很多人做过,用这种方法求得的弹性模量和热力学常数与实验基本吻合的。比如Lucian Iorga,Yi Pan的文章;还有Hans Rudolf Lusti的文章,只是他们用的都是自己编的程序或者自己开发的软件划分的网格,
估算弹性模量有经验公式,还有用摄动法求解析解的。当然短纤维填充复合材料内部机制是非常复杂的,
比如纤维的断裂,debonding,内部微裂纹的扩展。垂直于纤维方向的力可以造成纤维的断裂或者debonding,尤其是在volume fraction 比较高的时候,这种作用其实是控制材料断裂的主要因素。

我其实要研究的是通过材料表面压力分布来研究材料的摩擦磨损性质,主要是考虑压力而不是拉伸,我也不想花太大的精力去研究怎么划网格,如果可以用现成的软件实现当然是最好的了。

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发表于 2013-12-16 21:55:44 | 显示全部楼层 来自 广东广州
楼主,可否加qq交流一下?我毕业论文做这个方向~
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发表于 2015-11-24 16:34:08 | 显示全部楼层 来自 湖北武汉
不知道楼主是怎么解决的,可否分享一下
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