用于计算周期性边界条件下二维和三维代表性体积单元有效性质的简单Python代码
计算工程、金融与科学
2017-03-14 v1
摘要
多尺度优化是近年来一个颇具吸引力的研究领域。对于大多数优化工具，设计参数需在闭环中更新。因此，我们编写了一个简单的Python代码，用于获取周期性边界条件下代表性体积单元（RVE）的有效性质。该代码可计算具有周期性结构的复合材料在二维或三维下的力学性质。计算方法基于渐近均匀化理论（AHT）。通过简单修改，该基础Python代码可扩展到更复杂微结构有效性质的计算。此外，该代码为材料和几何复合设计的优化提供了一个便捷平台。用户可以试验各种算法并处理广泛的问题。为验证代码的有效性和可靠性，采用一个三维案例来阐明代码。最终由代码获得的数值结果与现有的理论和实验结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.1703.03930,
title = {A simple Python code for computing effective properties of 2D and 3D representative volume element under periodic boundary conditions},
author = {Fan Ye and Hu Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.03930},
year = {2017}
}
备注
A simple Python code is programmed to obtain effective properties of Representative Volume Element (RVE) under Periodic Boundary Conditions (PBCs).With simple modifications, the basic Python code may be extended to the computation of the effective properties of the more complex microstructure.For the 3D case, the user may experiment with various algorithms and tackle a wide range of problems