案例展示
1、利用X射線分析土壤團聚體的層析和水的流動模擬
土壤團聚體是土壤的結構單元,它產生復雜的孔隙系統控制土壤水汽儲存和通量。在膨脹和收縮或外力作用下,可以與機械壓實壹樣破壞聚集體,物理沖擊如何改變骨料結構的認知仍然有限。本研究的目的是量化壓實對團聚體的影響,主要對孔徑分布及流動。三維模型建模采用Simpleware軟件完成。本案例來自M. Menon a,*, X. Jia等發表在Soil & Tillage Research上的Analysing the impact of compaction of soil aggregatesusing X-ray microtomography and water flow simulations.
壓實前後的三維模型對比
壓實前後流速的仿真分析
2、多孔介質流動的孔隙尺度模擬
3、基於碳酸鹽巖圖像的三維孔隙尺度流動模擬
通過CMT技術對三種巖石做X射線掃描後成像,利用Simpleware軟件的ScanIP模塊對其做數字圖像處理,得到三個不同的巖石三維模型,之後利用有限元軟件分別做氮氣、丙烷、汽油、水以及發動機機油做三維孔隙流動模擬,得到其不同的流動特性。
4、循環和靜態載荷作用下巖石斷裂損傷過程區(FPZ)的實驗與數值模擬研究
目前,很多國家的地下資源開釆都已經或即將進入了深部開采階段,並且,地下采礦逐漸走向深部開釆是趨勢。未來10多年的時間內,我國有1/3的有色金屬礦山的開采深度將達到或超過1000m。
在深部,礦巖處於高原巖應力、高地溫、高巖溶水壓的復雜環境下,表現出與淺部截然不同的力學特性,典型的如巖爆和深部分區破壞裂化現象等。因此,為解決深部開采中出現的問題,多國礦山企業和政府以及相應的國際組織都對深部高應力巖體的力學問題開展了研究,中仿科技的巖土重要合作院校如中科院武漢巖土所、東北大學、中國礦業大學、中南大學、重慶大學、北京科技大學等開展了大量關於深部工程的研究和實踐,這些工作對深部巖石力學的發展起到了非常重要的作用。
昆士蘭大學土木工程學院的M. Ghamgosar等人用巴西試驗(CCNBD)對布裏斯班凝灰巖標本的斷裂損傷過程區的發展(FPZ)進行了研究,探討各種靜態和循環荷載作用下脆性巖石的力學行為。本案例采用擴展有限元法(XFEM)計算裂紋尖端斷裂過程區對的位移、拉伸應力分布和塑性耗能等。其中壹個最重要的步驟就是采用Simpleware軟件重構數字巖石模型,還原裂紋尖端斷裂過程區延伸的形狀,之後采用數值模擬,結果與實驗非常吻合。
5、類似案例
關於Simpleware軟件
借助其image-to-mesh技術,Simpleware三維數字圖像重構軟件已成為圖像到數值模型的圖像處理先驅者,獲得了包括Queen’sAward for Enterprise in Innovation 2012、Institute of Physics’ (IOP) Innovation Award 2013在內的多個國際獎項,為數字圖像三維建模的發展做出了重要貢獻。目前Simpleware在世界範圍內廣泛應用於生物醫學、材料科學、石油天然氣科學、3D打印等眾多領域。
關於中仿科技
中仿科技(CnTech)公司成立於2003年,是中國領先的仿真分析軟件和系統解決方案的提供者。中仿科技依靠自主創新研發擁有自主知識產權的中仿CAE系列產品,同時與國際上領先的數值仿真技術公司有長期而緊密的合作關系,具備較強的自主研發能力和創新能力,能夠為中國企業和科研機構提供世界壹流的仿真技術解決方案。公司總部設在上海,目前在北京、武漢設有分公司。
過去的十多年來,中仿科技壹直致力於仿真技術領域最專業的系統實施和項目咨詢。目前在中國已有超過1500家用戶,其中包括中國航天、中國商飛、中石化、中海油、交通部、地震局、國家電網、中廣核以及各大高校和中科院所。服務領域涉及高端制造、國防軍工、石油化工、水利水電、汽車交通、能源采礦、生物醫學、教學科研等。