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我正在对具有球形颗粒和颗粒周围的球形界面的复合立方体块进行建模。我可以将两个球体简化为两个立方体。我正在尝试模拟复合材料中的颗粒夹杂物和界面相。我将矩阵作为立方体,将粒子作为矩阵立方体中心的小立方体。相间层将是矩阵立方体中心的另一个立方体,但比粒子立方体大一点。基质、相间、基质都有不同的性质。但问题是我不知道如何在立方体内建模立方体。当我组装三个部分时,它们可以在模拟过程中“分离”。我无法将所有 3 个立方体建模为一个单独的部分。如果我做布尔值,最里面的几何图形会被删除。重要的是,我还想为不同的部分制作不同的套装。

关于如何建模的任何建议?

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你没有说你打算使用什么样的元素。

如果它们是 8 节点线性砖或 20 节点二次砖,这是一个“简单”的问题:只需为每种不同的材料创建立方区域并创建网格。

我猜相间/界面层很“薄”。您将有一些纵横比/转换问题需要在矩阵和包含模型中进行排序。

这也可以通过在夹杂物和基质之间具有壳界面/界面的球形夹杂物来完成,但使用四面体元素和自动八叉树网格剖分解决方案会更容易。

您可以利用对称平面:在这种情况下为三个。对称/反对称边界条件可以帮助您组合不同的加载方法。

您不应该使用布尔运算来创建它。只需为每种材料创建一个带有区域的立方体。这很简单。

不能以 3D 显示,但 2D 会给你一个提示:

+--------+---+---------+
| 1      | 2 | 3       |
|        |   |         |
+--------+---+---------+
| 4      | 5 | 6       |
+--------+---+---------+
| 7      | 8 | 9       |
+--------+-------------+
  1. 包括:区域 7
  2. 接口:区域 4、5 和 8
  3. 矩阵:区域 1、2、3、6 和 9。

适当设置每个区域的材料属性。

向左侧垂直和底部水平表面添加边界条件。载荷应用于右侧垂直表面和顶部水平表面。

现在你应该明白我的意思了:界面区域可能很薄,而且它们的材料比夹杂物或基质的硬度要低。为了保持良好的纵横比,您将在该区域拥有非常小的元素,这意味着大量的矩阵和包含元素。

我建议在 2D 中做一个更简单的案例,就像我在这里的案例一样,以便在尝试 3D 之前了解行为。您将能够快速扭转局面,甚至在解决更大的问题之前检查收敛性。

于 2014-02-11T16:01:46.073 回答