陶瓷在长时高温和高应力下工作时会发生蠕变,蠕变损伤累积将最终导致失效发生。蠕变损伤的演化与陶瓷的微结构有十分密切的关系,建立陶瓷材料的微观有限元模型有助于更深入地了解这一关系。以氮化硅陶瓷为研究对象,提出一种基于动力学...陶瓷在长时高温和高应力下工作时会发生蠕变,蠕变损伤累积将最终导致失效发生。蠕变损伤的演化与陶瓷的微结构有十分密切的关系,建立陶瓷材料的微观有限元模型有助于更深入地了解这一关系。以氮化硅陶瓷为研究对象,提出一种基于动力学的三维晶体沉积数值模型,结合Monte Carlo Potts结晶生长模型对氮化硅陶瓷的烧结过程进行模拟,力求还原氮化硅陶瓷的动态生长过程以及结晶后晶体大小、形状、取向分布以及空洞的大小、形状、分布等微观结构特征。基于该模拟生成的几何边界描述自动生成Python脚本,在有限元软件中完成建模。利用该有限元模型对氮化硅陶瓷的统计弹性常数进行验证,计算结果与试验数据对比,相对误差约为4.5%,吻合良好。展开更多
电磁场有限元仿真软件在电磁设计和分析中至关重要。然而商业软件价格高昂且功能冗余,同时随着人工智能(AI)的发展,深度学习与传统数值模拟的结合提升了仿真精度和效率。为此,亟须开发自主可控、轻量化、面向企业定制的智能仿真软件。...电磁场有限元仿真软件在电磁设计和分析中至关重要。然而商业软件价格高昂且功能冗余,同时随着人工智能(AI)的发展,深度学习与传统数值模拟的结合提升了仿真精度和效率。为此,亟须开发自主可控、轻量化、面向企业定制的智能仿真软件。该文首先提出了双向耦合的设计方法,使仿真软件能适应复杂需求。然后,基于模型系统工程(MBSE)方法,建立四个层级的电磁场有限元仿真软件的架构设计流程,并完成软件的建模,实现了系统结构和行为的定义和可视化。最后,基于Python开发了集成AI的软件原型IFEM,并通过两个实际案例验证了其功能和准确性。研究成果提高了软件开发的质量、效率和知识传承能力,为数值模拟工业软件在AI for Science背景下的AI集成提供了有效思路。展开更多
文摘陶瓷在长时高温和高应力下工作时会发生蠕变,蠕变损伤累积将最终导致失效发生。蠕变损伤的演化与陶瓷的微结构有十分密切的关系,建立陶瓷材料的微观有限元模型有助于更深入地了解这一关系。以氮化硅陶瓷为研究对象,提出一种基于动力学的三维晶体沉积数值模型,结合Monte Carlo Potts结晶生长模型对氮化硅陶瓷的烧结过程进行模拟,力求还原氮化硅陶瓷的动态生长过程以及结晶后晶体大小、形状、取向分布以及空洞的大小、形状、分布等微观结构特征。基于该模拟生成的几何边界描述自动生成Python脚本,在有限元软件中完成建模。利用该有限元模型对氮化硅陶瓷的统计弹性常数进行验证,计算结果与试验数据对比,相对误差约为4.5%,吻合良好。
文摘电磁场有限元仿真软件在电磁设计和分析中至关重要。然而商业软件价格高昂且功能冗余,同时随着人工智能(AI)的发展,深度学习与传统数值模拟的结合提升了仿真精度和效率。为此,亟须开发自主可控、轻量化、面向企业定制的智能仿真软件。该文首先提出了双向耦合的设计方法,使仿真软件能适应复杂需求。然后,基于模型系统工程(MBSE)方法,建立四个层级的电磁场有限元仿真软件的架构设计流程,并完成软件的建模,实现了系统结构和行为的定义和可视化。最后,基于Python开发了集成AI的软件原型IFEM,并通过两个实际案例验证了其功能和准确性。研究成果提高了软件开发的质量、效率和知识传承能力,为数值模拟工业软件在AI for Science背景下的AI集成提供了有效思路。
