骨料投放的案例
隨機多面體骨料隨機投放小軟件
基于CAD骨料隨機投放插件，生成隨機多面體骨料，可以定義四種骨料粒徑范圍，定義四種骨料界面過渡區厚度，將每種骨料及其界面過渡區單獨封裝進不同圖層，對于后續材料的定義提供便利，具有CAD接口的有限元軟件均可使用，所有骨料均執行干涉檢查，基體均已扣除骨料占據部分體積，插件下方可直接讀取各項體積，是一款非常實用的小插件
基于CAD-Abaqus的混凝土三維細觀模型建立(三)
確定模型參數：首先需要確定模型的輸入參數，包括混凝土試件的尺寸、骨料的種類和尺寸范圍、以及投放的方式等。
2). 隨機生成骨料：利用Monte Carlo方法，隨機生成符合一定分布規律的骨料顆粒，可以根據實際情況選擇不同的顆粒分布模型，如正態分布、均勻分布、Fuller級配曲線（Fuller curve）等。
3). 投放模擬：將生成的隨機骨料顆粒投放到試件內，可以考慮不同投放策略和方法，如均勻投放、集中投放等，模擬骨料在混凝土中的分布過程。
4). 統計分析：通過大量的Monte Carlo模擬實驗，統計分析骨料在混凝土中的分布情況，可以計算骨料的密實度、分布均勻性等指標。
5). 結果評估：根據模擬結果，評估不同投放方式對混凝土性能的影響，優化骨料的分布設計，提高混凝土的力學性能和耐久性。
蒙特卡洛隨機投放模型有效性的重要前提是采用行之有效的隨機骨料投放方案，投放方案應當能夠充分符合實際工程中混凝土內骨料分布特征。
4.1骨料均勻分布與堆積模型
骨料在混凝土中的分布可以采用不同的模型，其中兩種常見的模型是均勻分布模型和堆積分布模型。
均勻分布模型：在均勻分布模型中，骨料被設計成在混凝土內均勻分布。這意味著骨料的大小、形狀和數量在整個混凝土結構內都是均勻的，沒有聚集或堆積現象。均勻分布模型通常用于簡化計算和分析過程，常用隨機投放算法實現此模型，在一般混凝土模型設計中應用廣泛。但一般的均勻分布模型骨料間距較大，這在實現較高骨料占比的混凝土中存在先天性不足。
堆積分布模型：在堆積分布模型中，骨料可能會以某種方式堆積或聚集在混凝土結構的特定區域。這種分布模型考慮了骨料在現實結構中可能出現的非均勻性，更接近實際情況。
展開 ANSYS隨機多面體骨料 三維多面體投放 隨機骨料混凝土細觀模型
ANSYS隨機多面體骨料模型，采取精確的干涉判斷，采用多面體相交判別程序，不同于常見的球體干涉，本程序可達到更好的隨機度，以實現大粒徑與小粒徑的匹配度。
骨料隨機投放，Ansys
隨機骨料
顆粒、夾雜、孔隙骨料的隨機投放-任意形狀-瀝青混凝土，涂層，復合材料各行業
<p>此貼給出了使用MATLAB建立隨機分布顆粒骨料模型的建立方式，而且模型建立后導入abaqus的方法，由于描述過于繁瑣，也沒時間寫，詳細步奏暫未給出，暫時就只上效果圖了，另外對于使用Python語言直接在abaqus建立模型的方法也有給出，需要的同學可以速聯系</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529418649334_1.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529418649334_1.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201806/1529418649334_1.jpg?
展開 abaqus隨機骨料投放，顆粒增強復合材料建模 ￥50
<p>內含4種隨機投放模型：</p><p>1、基體為圓柱，隨機投放的兩種半徑范圍的實心顆粒</p><p>2、基體為圓柱，隨機投放空心有厚度球體，球體半徑固定</p><p>3、三維大小隨機、位置隨機球體投放，基體為四面體</p><p>4、隨機大小、位置、傾斜角的正六邊形（可設置倒角，不干涉）投放，基體為正四邊形</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);">球體之間互不干涉，可自定義基體尺寸，球體大小、位置、體積占比。</span></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" style="display: inline-block;"><img src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png?
展開 在abaqus中用python建立隨機骨料投放模型
可以用python在ABAQUS中實現隨機骨料的二維、三維隨機投放（圓形、橢圓形、多邊形、球形、多面體）
qq:3025232544
Abaqus三維隨機多面體插件 Random Polyhedron Aggregate 淵魚 ￥188
插件介紹
AbyssFish – Random Polyhedron Aggregate 插件可在Abaqus軟件內批量生成隨機分布的三維多面體骨料模型。插件可指定骨料分布的區域、三種尺寸的粒徑分布范圍、多面體面數、各尺寸骨料的數量等信息，同時可控制骨料間的最小間距及插件的運行時間控制。
使用說明
插件采用點-線-面-體的三維幾何生成算法，以模擬多面體骨料的外形。算法自動優化骨料體型，防止骨料中出現極小面而影響后期的網格劃分。
插件采取隨機投放方式，模擬骨料在混凝土內的分布模型。隨機投放中進行嚴格的骨料干涉判別，確保不存在骨料相交及骨料出界情況。同時插件可指定骨料最小間距參數，確保基體網格能有效劃分。
參數說明
Length、Width、Height：骨料投放區域的長度、寬度、高度，分別對應X、Y、Z軸中(0~值)的坐標區域范圍，單位全局統一即可。
Size_max、Size_mid、Size_min：大中小三種粒徑的分布區間，設置多面體粒徑。粒徑區間設置可連續也可不連續，可指定所有粒徑大小一致。
Face_N：當前粒徑的多面體面數，控制骨料的形狀。
Number：當前粒徑多面體的個數，控制骨料的投放數目。
Minimum Spacings：多面體間的最小間距，使得骨料之間存在一定的間距，避免出現骨料緊密相鄰現象的發生。由于骨料間是基體部件，若骨料過于緊密，勢必造成基體中出現狹窄的區域，這對網格劃分極為不利，因此合理設置最小間距參數可確保模型的真實性同時又能保證模擬的收斂性。
Maximum Iteration：最大迭代次數，控制程序的運行時間。
展開 基于CAD-Abaqus的混凝土三維細觀模型建立(一)
這樣的隨機生成可以模擬混凝土試件中骨料的隨機性，使得模擬更加真實和多樣化。
2.2 骨料的投放參數
骨料生成后進行隨機投放程序，投放中需要對骨料間的相交性進行判別，同時需要考慮骨料與骨料間間距過小將導致小邊的出現的問題。小邊通常指的是與整個幾何體相比較小的邊緣或特征，它們可能導致在有限元分析中網格變得不規則或包含過多的小單元，從而增加計算復雜度并可能引發數值不穩定性。因此在骨料相交判別程序中插件引入球體最小間距參數。下面是采用C#對球體間的相交性進行判別的程序演示。
展開 Abaqus三維隨機骨料模型的建立（多邊形、球形等）
問題引入
混凝土是由粗骨料、細骨料、水泥水化產物、孔隙及裂紋等組成的非均質復合材料。由于混凝土組成成分多,且各成分力學性能各異,為了深入研究混凝土的各項性能,細觀數值模擬方法已經越來越多地被人們研究使用。研究表明:使用數值模擬方法能夠充分考慮骨料分布的隨機性、材料的非均勻性以及各組分之間的相互作用,從而可以進一步真實地揭示混凝土內部的損傷和微裂縫的發展過程,更為準確地描述混凝土的宏觀力學行為。
因此，建立一個充分考慮骨料分布的隨機性、材料的非均勻性以及各組分之間的相互作用的三維模型，對于混凝土的有限元分析結果的準確性至關重要。
二。模型建立
由于需要充分考慮混凝土內部細觀結構的隨機性，必須編寫程序進行骨料投放。本文以Matlab作為軟件平臺，成功完成了三維隨機骨料程序的編寫，生成的骨料模型如下：
同樣也可以通過Python腳本語言編寫相關程序，生成的球形骨料如下：
程序具體的實現方式可以參考這篇文獻，文獻鏈接：
https://wenku.baidu.com/view/767b1bb365ce050876321303.html
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展開 三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型/細觀混凝土/纖維混凝土 ￥369
可能會說，即使這樣纖維仍然還會有很多的區域可以投放，但混凝土中存在著成百上千甚至上萬個的骨料，投放纖維之前遍歷已有骨料的坐標后，再按照這樣局限的方法進行判斷，纖維存在的區域勢必大大降低，生成出來的纖維分布狀態并不樂觀。
COMSOL隨機幾何分布合輯
8、方法生成不干涉隨機幾何-圓球
9、三維混凝土隨機骨料投放算法
10、基于Matlab的二維與三維隨機裂隙生成
二維隨機裂隙生成
三維
11、基于蒙特卡羅法的二維隨機裂隙模擬Matlab
12、CAD多邊形隨機骨料繪制程序 V2.2
可用于生成多邊形隨機骨料的dwg文件，圖形可進一步導入abaqus、comsol等有限元仿真模擬軟件。
13、CAD隨機圓形插件_V1.0
14、泰森多邊形（Voronoi）軟件
泰森多邊形又叫馮洛諾伊圖（Voronoi diagram），得名于Georgy Voronoi，是一組由連接兩鄰點線段的垂直平分線組成的連續多邊形組成。一個泰森多邊形內的任一點到構成該多邊形的控制點的距離小于到其他多邊形控制點的距離。
15、COMSOL Multiphysics通過隨機函數模擬非均質儲層
儲層非均質性是指表征儲層的參數在空間上的不均勻性，是儲層的普遍特性。在機理分析中，學者通常假設為儲層均質，展開機理分析。Comsol的起源是Matlab的一個工具箱，不僅可以和Matlab交互使用，同時本身也有函數庫。因此，在定義儲層材料屬性時，以彈性模量為例，在定義儲層屬性時，可以通過定義隨機分布函數，結合數學運算，來表征彈性模量隨機分布的儲層。
展開 如何利用ANSYS的隨機分布函數功能
例如混凝土隨機骨料投放，假定骨料都是球形，骨料半徑在10mm~50mm之間，例如下面代碼可得如下效果：
APDL代碼：
finish
/clear
/prep7
numA=100
!隨機生成100個粒徑并取整
*dim,Dima,array,numA
*vfill,Dima(1,1),rand,10,50
*do,i,1,numA
Dima(i)=nint(dima(i))
*enddo
!生成第一個球
X1=rand(50,950)
Y1=rand(50,950)
Z1=rand(50,1950)
k,1,X1,Y1,Z1
kwpave,1
sphere,dima(1)
!
展開 基于CAD-Abaqus的混凝土三維細觀模型建立(二)
在骨料基礎上偏移一定距離，偏移距離為界面層的厚度，建立新的多面體部件，再與之前的多面體骨料做切割，即可生成其界面層。對于投放成功的骨料及過渡區，插件中采用數組記錄所有參數。模型完成后將三相材料分別導入到Abaqus軟件中。最終的Abaqus三維凸多面體骨料及過渡區模型完成如下。
（未完待續...）
ABAQUS隨機骨料建模插件 ￥400
</p><p>骨料投放算法的主要原理：首先把骨料全部投放到容器中，允許骨料重疊；將骨料間的重疊視為擠壓彈性變形，根據骨料間的刺入深度向量計算出骨料間的排斥力和彈性勢能；按骨料所受排斥力合力的方向移動骨料，逐步更新整個骨料模型的空間結構，直至骨料間的重疊完全消失。
