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复合材料力学

BLOGs上的书籍共享文件夹

• 2004-Mechanics of Composite Structural Elements.pdf,onedrive link

• Mechanics Of Composite Materials-By Robert M. Jones

• 论文-使用基于损伤的模型的复合材料层合板断裂过程的模拟方法.pdf in onedive

  • 研究生毕业论文/英文

• 期刊论文-Mechanical Testing and Numerical Analysis of Flax&Glass Epoxy Hybrid Composite Material in onedrive

• 期刊论文-Numerical Analysis of a DMA Epoxy-Carbon Composite Study

• 书-Simulation of the thermoforming process of UD fiber-reinforced thermoplastic tape laminates

  • 关于UD纤维增强热塑性胶带层合板热成形过程的模拟.有层合板热成型的原理的描述

• 硕士论文-汽车外复合材料层合板的粘弹性表征:实验和有限元研究

• 教材-基于Abaqus的复合材料有限元分析中文版.pdf

  • <Finite_Element_Analysis_of_Composite_Material using ABAQUS>的中文版,是学习复合材料abaqus模拟的很好的书籍.onedrive link:https://1drv.ms/f/s!Akc4WBGZEsSFki3hfUfPfp2yg0TG?e=YrBCvo

• 失效理论-<复合材料层合板失效分析>.pdfonedrive link

  • 点击此处查看本书介绍、这是一本详细介绍PUCK失效理论的书

• 沈观林复合材料力学2006.pdf

  • 经典教材,封面

• 振动力学课件.pdf

  • 上海交大振动力学课件

• Analysis of Failure in Fiber Polymer Laminates the theory of Puck2008

  • 纤维树脂基层合板的Puck失效分析

• 书-复合材料细观力学引论-黄争鸣

  • cover

ABAQUS Books

• Modeling of Long-Fiber-Reinforced Composites in ABAQUS.pdf onedrive link

  • 2014年的一篇国外硕士论文,116 pages

• 利用内聚区模型模拟准静态和疲劳载荷下复合材料的分层.pdf

  • 一个国外博士论文,200+ pages

• <ABAQUS_Standard_终极完美版.pdf>

• <ABAQUS+6.6基础教程与实例详解.PDF>

  • 用来入门不错

• <达索官方教程-Standard和 Explicit.pdf>

  • 达索官方教程,点击此处查看目录

• ABAQUS_6.12有限元分析从入门到精通.pdf

  • 点击查看封面

• ABAQUS Composite Modeler Document.pdf

  • ABAQUS针对复合材料建模退出了两个tool,一个是composite layer up interface(property module 下)另一个就是ABAQUS Composite modeler ,后者是一个比前者更加强大的工具,而且只在ABAQUS2018版本之后才有.默认安装,大陆关于他的的学习资料比较少(国外不知道),我找了很久(一学期)只知道技术邻上有一个教程,达索官网我目前也没找到有资料,这应该是比较权威的资料了.

• <ABAQUS动力学有限元分析指南>张文元

  • 关于abaqus的动力学分析分书籍,有原理有案例.

• BLOGS//ABAQUS 声固耦合分析教程-世盟科技

• 士盟科技讲义-Linear_Dynamic

  • abaqus 教程

• 书-MATLAB与Abaqus有限元分析理论与应用

  • 主要介绍有限单元法的matlab编程实现
  • cover:img

编程代码

• 菜鸟教程 - 学的不仅是技术,更是梦想!
• SQLite3 – Python 菜鸟教程
• HDF5 for Python
• 免费好用的AI编程助手 Fitten Code - 支持VS Code
• CheatSheets.zip - Quick Reference Cheat Sheet

在线IDE

• 在线python jupyter notebook
• 谷歌Jupyter Notebook 服务

数据传递-中间格式

常用的中间格式有:xml,json,csv等.

• python标准库-json
• tabulate : 将数据列表、字典列表或 Pandas DataFrame 转换成生成简洁的 ASCII 表格
• Calamine : 专门用于读取和写入Excel文件(尤其是.xls和.xlsx格式)
• python3.x模块jmespath: JSON 数据查询,复杂 JSON 数据提取
• orjson -用于 JSON 序列化和反序列化的库,速度快、内存使用高效.各种数据类型都支持
• python 基于Tablib库处理多种数据格式,过滤排序等操作 - 落痕的寒假 - 博客园
• Python的pickle模块详解(包括优缺点及和JSON的区别)_pickle python-CSDN博客
• dill - 序列化和反序列化Python对象,支持Python内置类型、自定义类、函数、生成器等对象
• msgpack,高效二进制序列化库,可替代json库,数据量较大时,msgpack的性能优势尤为明显.

GUI库

• GUIQWT,高性能2D图形绘制GUI库
• 用 py-window-styles 轻松打造Windows 11风格的 Python UI,支持众多 Python GUI 库
• Gooey库: 它可以将命令行程序转换成GUI应用

python 高级用法-文章

• Python高级编程:Functools模块的8个高级用法,强烈建议添加到你的开发工具箱中!
• (长文收藏) 如何理解 Python 装饰器?
• Python库functools示例详解

第三方库

• mpmath - 用于任意精度浮点运算的 Python 库
• blis - 处理大型矩阵和向量更加高效的Python库
• SymPy - 一个用于符号数学的 Python 库
• 总结了 9 个绝佳的 Python Debug 工具-腾讯云开发者社区-腾讯云
  • 不再使用 print 来Debug了, IceCream 来了!
  • Python 代码调试神器:PySnooper - 王一白 - 博客园
  • cProfile - 测量Python程序的执行时间
• box,一个神奇的 Python 库! 用于简化字典和对象之间的转换过程 - 知乎
• Argos-Translate: Python中的翻译利器
• pytoolztoolz A functional standard library for Python.
• pyvista-纯python实现液体的流动模拟与仿真(附源代码和教程)
• Python 标准库 — Python 3.11.8 文档
• itertools --- 为高效循环而创建迭代器的函数 — Python 3.8.19 文档
• functools --- 高阶函数和可调用对象上的操作 — Python 3.8.19 文档
• python-ds库,一个强大的python库

提供了丰富的数据结构和算法实现,方便Python开发者在日常工作中进行数据处理、算法实现和数据结构操作.这个库包含了多种数据结构,如链表、栈、队列、堆、字典、树等,以及常用的算法实现,比如排序算法、搜索算法等.

• dotted库: 便捷方式处理嵌套字典和列表
• bidict 库,提供了一种双向字典的实现,即一种能够通过键或值来进行快速查找的数据结构
• pycallgraph: 生成和可视化 Python 程序的调用图
• docopt: 分析程序的帮助文本,自动生成命令行参数解析器
• lassie: 快速获取网页上的信息,如标题、描述、图片、视频等
• Taichi : 一个开源的、高性能的计算机图形和物理模拟库
• Mining库: 用于数据挖掘和分析的工具库,提供丰富算法和函数,处理和分析大规模数据集

多种算法:支持多种常用的数据挖掘算法,如聚类、分类、关联规则挖掘等

• unipath,轻量级库,旨在简化文件路径的处理
• Alive-progress库,轻量级Python进度条库,显示任务进度,支持多种样式进度条,自定义进度条样式.
• Boltons是一个Python工具库,旨在补充Python标准库中缺失的功能
• Annoy库: C++编写的高性能近似最近邻搜索库

数据处理

绘图工具

• WebPlotDigitizer-从图像中提取数据点
• 亿图在线作图
• 手绘风格-excalidraw
  • cover

数学公式

• word的好搭档:MathType

官网并不免费,其他懂得都懂

• SimpleTex主页-致力于提供先进的公式识别文档识别解决方案

基本免费

• 在线LaTeX公式编辑器-编辑器
• Mathpix AI-powered document automation

很强,有一定免费额度

数值模拟

数值计算及有限元理论

• 中科大近代力学系-有限元PPT(高等计算固体力学)
• A First Course in Finite Elements-Jacob Fish, Ted Belytschko
  • DOI:10.1002/9780470510858, 在线链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470510858
• 微分方程数值解:有限差分理论方法与数值计算 (张文生)
• 现代数值计算第二版-同济大学计算数学教研室
  • 包括教材和习题答案
• 有限元基础与程序设计
  • cover
• THE-FINITE-ELEMENT-METHOD-IN-ENGINEERING
• Mechanics of Laminated Composite Plates and Shells Theory and Analysis, Second Edition (J. N. Reddy) (Z-Library)

开源项目

• enoofem-OOFEM.ORG project webpage
• SU2 Multiphysics Simulation and Design Software
• ElasTool v3.0:基于计算材料学,分子动力学开发的用于材料弹性和机械性能的高效计算和可视化工具包
• GetFEM: 开源有限元库,计算线性/非线性耦合偏微分方程组

商用软件

• 达索官方-脚本教程online
• Fortran 77 Tutorial
• SIMULIA2017 在线帮助手册
• altair-知识库在线网盘

工程设计

• UIUC Airfoil Data Site - 飞机螺旋桨叶形数据
• Profili - 机翼翼型管理、绘图和分析软件
• Profili软件学习 戴威的Blog

视频图像

• Y2mate - Youtube Downloader Download Youtube Video Free
• SpleeterGui 人声/伴奏多音轨分离工具 - AI source separation
• Upscayl - 开源AI 图像修复/高清工具 for Linux, MacOS and Windows.
• 哔哩下载姬downkyi,哔哩哔哩网站视频下载工具,支持批量下载,支持8K、HDR、杜比视界,提供工具箱(音视频提取、去水印等).

实用工具

• 临时邮箱,10分钟邮箱
• PixPin 截图贴图长截图文字识别标注
• Snipaste - 截图 + 贴图
• TXYZ AI 网址,用ChatGPT帮你快速读论文
• ChatDOC — 基于 ChatGPT 的文件阅读助手
• CodeArts Snap 华为基于盘古大模型开发的AI编程助手

博客论坛

• CFD Online

编程模板

• vtk 文件语法--来自易木响叮当公众号

# vtk DataFile Version 3.0
Finite Element Results
ASCII
DATASET UNSTRUCTURED_GRID
POINTS 节点数 float
x1 y1 z1
x2 y2 z2
...
CELLS 单元数 (每个单元的节点数+1)*单元数
每个单元的节点数 节点1 节点2 节点3 节点4
每个单元的节点数 节点1 节点2 节点3 节点4
...
CELL_TYPES 单元数
单元1类型
单元2类型
...
POINT_DATA 节点个数
SCALARS 节点场变量名字 float 分量个数
LOOKUP_TABLE default
分量1 分量2
分量1 分量2
...
SCALARS 节点场变量名字 float 分量个数
LOOKUP_TABLE default
分量1 分量2
分量1 分量2
...
CELL_DATA 单元个数
SCALARS 单元场变量名字 float 分量个数
LOOKUP_TABLE default
分量1 分量2
分量1 分量2
...
SCALARS 单元场变量名字 float 分量个数
LOOKUP_TABLE default
分量1 分量2
分量1 分量2
...

• 刚度矩阵的格式转换

实现了不同notation格式(应力,应变,刚度矩阵)之间的转换,可以根据需要选择使用.

see【Python脚本】刚度矩阵格式转换 - FE-有限元鹰 - 博客园

def tMatrix(target:str='abq-sta')->np.ndarray:
    """定义一个转换矩阵T,将应变应力从标准Voigt形式转换到Abaqus,Ls-dyna,Ansys等软件的应力应变形式"""
    match target:
        case 'abq-sta':
            # Abaqus/Standard应力应变形式
            t=np.array([[1,0,0,0,0,0],
                        [0,1,0,0,0,0],
                        [0,0,1,0,0,0],
                        [0,0,0,0,0,1],
                        [0,0,0,0,1,0],
                        [0,0,0,1,0,0]],dtype=float)
        case 'ls-dyna':
            # Ls-dyna应力应变形式
            t=np.array([[1,0,0,0,0,0],
                        [0,1,0,0,0,0],
                        [0,0,1,0,0,0],
                        [0,0,0,0,0,1],
                        [0,0,0,1,0,0],
                        [0,0,0,0,1,0]],dtype=float)
        case 'ansys':
            # Ansys应力应变形式
            t=np.array([[1,0,0,0,0,0],
                        [0,1,0,0,0,0],
                        [0,0,1,0,0,0],
                        [0,0,0,0,0,1],
                        [0,0,0,1,0,0],
                        [0,0,0,0,1,0]],dtype=float)
        case 'abq-exp':
            # Abaqus/Explicit应力应变形式
            t=np.array([[1,0,0,0,0,0],
                        [0,1,0,0,0,0],
                        [0,0,1,0,0,0],
                        [0,0,0,0,0,1],
                        [0,0,0,1,0,0],
                        [0,0,0,0,1,0]],dtype=float)
        case _:
            raise ValueError("target参数错误")
    return t

def StiffnessFormatTransform(C:np.ndarray,
            target:str='abq-sta',
            source:str='voigt')->np.ndarray:
    """将标准刚度矩阵C转换为ABAQUS格式的刚度矩阵

    input:

    C: (6,6) np.ndarray, 标准刚度矩阵

    target: str, 目标格式,可选值'abq-sta'(Abaqus/Standard), 'ls-dyna'(Ls-dyna), 'ansys'(Ansys), 'abq-exp'(Abaqus/Explicit)

    source: str, 源格式,可选值'voigt'(Voigt格式)

    output:

    C_target: (6,6) np.ndarray, 目标格式的刚度矩阵

    """
    t=tMatrix(target)
    if source=='voigt':
        return t.T.dot(C).dot(t)
    else:
        assert True, f"从{source}到{target}的转换尚未实现"

def StressFormatTransform(S:np.ndarray,
            target:str='abq-sta',
            source:str='voigt')->np.ndarray:
    """将标准应力向量S={sigma11,sigma22,sigma33,tau23,tau13,tau12}^T转换为target格式的应力向量"""
    t=tMatrix(target)
    if source=='voigt':
        return t.dot(S)
    else:
        assert True, f"从{source}到{target}的转换尚未实现"

def StrainFormatTransform(E:np.ndarray,
            target:str='abq-sta',
            source:str='voigt')->np.ndarray:
    """将标准应变矩阵E={eps11,eps22,eps33,gamma23,gamma13,gamma12}^T转换为target格式的应变矩阵"""
    t=tMatrix(target)
    if source=='voigt':
        return t.T.dot(E).dot(t)
    else:
        assert True, f"从{source}到{target}的转换尚未实现"

一些随机图片的API整理

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