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1. 二維骨料填充模型

1.1 矩形骨料填充模塊

      用于在矩形邊界內(nèi)填充矩形骨料,矩形骨料長度可按范圍指定,同時(shí)可控制矩形骨料間的最 小間距(如果為負(fù)數(shù),則表示矩形可相交)。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖1abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖2

圖1.1 二維矩形骨料填充模塊

1.2 橢圓骨料填充模塊     

      用于在矩形邊界內(nèi)填充橢圓骨料。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖3abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖4

圖1.2 二維橢圓骨料填充模塊

1.3 圓形骨料填充模塊     

1.3.1 矩形邊界圓形骨料填充模塊

       用于在矩形邊界內(nèi)填充圓形骨料,支持指定圓形骨料尺寸范圍。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖5

圖1.3 二維圓形骨料填充模塊(矩形邊界)

1.3.2 圓形邊界圓形骨料填充模塊

       用于在圓形邊界內(nèi)填充圓形骨料,支持指定圓形骨料尺寸范圍。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖6abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖7

圖1.4 二維圓形骨料填充模塊(圓形邊界)

1.3.3 雙層圓形骨料填充模塊

       用于在矩形邊界內(nèi)填充雙層圓形骨料,每一種尺寸骨料可帶一個(gè)偏置層(如指定0,則表示不附加偏置層)。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖8abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖9

圖1.5 二維雙層圓形骨料填充模塊

2. 三維骨料填充模型

2.1 纖維填充模塊

      用于在長方體邊界內(nèi)隨機(jī)填充纖維,可控制纖維長度在某一范圍內(nèi)變化,同時(shí)可控制纖維間的最小間距。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖10abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖11

圖2.1 三維纖維填充模塊

2.2 圓柱骨料填充模塊 

      用于在長方體邊界內(nèi)隨機(jī)填充圓柱骨料,可控制骨料長度在某一范圍內(nèi)變化,同時(shí)可控制圓柱骨料間的最小間距。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖12abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖13

圖2.1 三維圓柱骨料填充模塊

2.3 橢球骨料填充模塊 

      用于在長方體邊界內(nèi)隨機(jī)填充橢球骨料,可控制橢球骨料間的最小間距。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖14abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖15

圖2.2 三維橢球骨料填充模塊

2.4 球體骨料填充模塊 

2.3.1 長方體邊界球體骨料填充模塊

       用于在長方體邊界內(nèi)填充球體骨料,支持指定球體骨料尺寸范圍,并可控制球體骨料間的最小間距。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖16abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖17

圖2.3 三維球體骨料填充模塊(長方體邊界)

2.3.2 圓柱邊界球體骨料填充模塊

       用于在圓柱邊界內(nèi)填充球體骨料,支持指定球體骨料尺寸范圍,并可控制球體骨料間的最小間距。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖18abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖19

圖2.4 三維球體骨料填充模塊(圓柱邊界)

2.3.3 雙層球體骨料填充模塊

       用于在長方體邊界內(nèi)填充雙層球體骨料,每一種尺寸骨料可帶一個(gè)偏置層(如指定0,則表示不附加偏置層)。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖20abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖21

圖2.5 三維雙層球體骨料填充模塊

2.4 梯度球體骨料填充模塊 

      用于在長方體邊界內(nèi)梯度填充球體骨料,可控制球體骨料間的最小間距。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖22abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖23

圖2.6 三維梯度球體骨料填充模塊

3. 使用示例

3.1 二維矩形骨料填充模塊

       在50x50的矩形邊界上填充寬度為2.5,長度在1~10變化的矩形骨料,按最大數(shù)量填充,填充結(jié)果如下圖所示,填充率可達(dá)40%左右。

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖24abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖25

圖3.1 二維矩形骨料填充示例

3.2 三維球體骨料填充模塊

       在50x50x50的長方體邊界內(nèi),填充最大600個(gè)半徑為5.0的球,最小間距為0.001,下圖為兩種不同算法生成結(jié)果對(duì)比:

abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖26abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖27 abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖28abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0的圖29
             (a) Random算法生成結(jié)果 (121)        (b) Optimization算法生成結(jié)果 (221)

圖3.2 Random和Optimization算法球體骨料填充對(duì)比

       從結(jié)果中可以看出,Optimization算法填充率遠(yuǎn)高于Random算法,能夠得到更加致密的骨料填充模型。

3.3 梯度球體骨料填充模塊

       梯度球體骨料填充模塊提供了自定義分布模式(UDF選項(xiàng)),選擇UDF選項(xiàng)后,Size Limit將轉(zhuǎn)換為文件輸入接口,用戶需選擇一個(gè)后綴.py的Python代碼文件,文件中需包含一個(gè)getSize(x, y, z)函數(shù)接口,該函數(shù)返回當(dāng)前位置晶體的尺寸(>0),文件模板見示例: 

12345678910 #coding:utf-8import math def getSize(x, y, z):    ################################################    size = 0.2*math.sqrt((x-0.5)**2+(y-0.5)**2)+0.025    ################################################    return max(size, 1E-5)     if __name__ == "__main__":        print(getSize(0.0.1.))

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圖3.3 梯度球體骨料填充(UDF程序接口模板)

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