在基底材料中添加填料制成的復合材料，被用在絕緣材料改良性能機械防腐蝕性能、導熱材料提高導熱性能等應用場合。在絕緣材料中，根據不同需要向聚合物基體添加的填料可以是補強劑、惰性填充劑、阻燃劑、防老劑及其它特殊用途填料。在提高上述性能的同時，也要保證足夠的絕緣性能。在導熱材料中，用于芯片散熱的硅脂是經典的復合導熱材料用途之一。

對這些復合材料性能的仿真研究中，需要建立隨機填料幾何模型。在COMSOL中，如果要建立大量隨機部件，直接在軟件中建模是很不方便的。

這種情況，適合采用程序化建模。具體的方法有：

1、方法或插件

3、java接口

4、matlab接口（comsol with matlab）

（上圖是采用方法實現的隨機幾何建模）

其中，matlab接口是最靈活的，可以利用matlab內置的函數，使得開發更簡單，并能開發出具有更復雜需求代碼。

COMSOL軟件提供了使用matlab建模仿真的API（COMSOL with MATLAB），可以通過編寫matlab腳本，自動構建各種隨機模型：

填料的材料可以是一種，也可以是多種；填料的形狀可以是一種，也可以是多種（球形、圓柱形、長方體等）。

上述模型是填料都在計算域內部的，也可以制作填料被邊界截斷的模型：

程序隨機填料，可以保證填料顆粒間不相交，填料的尺寸可以是相同的、等概率隨機分布、正態隨機分布等。計算域除了可以是上述模型中的長方體，也可以是圓柱體、球體等。

另外，可以代碼可以自動完成材料的設置、邊界條件的設置：

方便進行復合材料的力學性能、等效電導率、等效導熱系數等：

可以批量生成模型，計算不同填料填充率時，復合材料的物理性能：

對于這些復合材料的仿真研究，既可以研究填充率的影響，也可以研究填料尺寸的影響、長寬比比較大的材料取向的影響等。總之，隨機材料構建的仿真模型給這類復合材料的研究提供了強大的理論研究手段。

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