隨機(jī)多邊形的案例
二維隨機(jī)多邊形骨料腳本
而建立包含隨機(jī)形狀，隨機(jī)尺寸和隨機(jī)位置的骨料顆粒是進(jìn)行顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能數(shù)值模擬分析的前提和基礎(chǔ)。
小編在前一篇文章中給大家分享了一種建立三維隨機(jī)骨料模型https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1850204的方法。本期小編將給大家?guī)?lái)二維隨機(jī)骨料模型的建模方法。
2. 二維隨機(jī)骨料模型建模方法
方法一：將顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)離散為體素模型，根據(jù)骨料含量模型中的一部分單元被假設(shè)為增強(qiáng)材料（骨料），另一部分單元作為基體材料（水泥、瀝青、樹脂等），該模型可用于研究骨料含量對(duì)材料力學(xué)性質(zhì)的影響。
方法二：將顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料（骨料）假設(shè)為圓形、橢圓形或正多邊形顆粒；該模型可考慮骨料的含量、隨機(jī)分布和級(jí)配，但是由于骨料的形狀為固定形狀（與實(shí)際相差太遠(yuǎn)），無(wú)法體現(xiàn)不同骨料之間的形狀特點(diǎn)的隨機(jī)性。
方法三：將顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料中的骨料結(jié)構(gòu)考慮為隨機(jī)多邊形，該模型可較好的考慮骨料的含量、隨機(jī)分布、級(jí)配和骨料形狀的隨機(jī)性。
3.單個(gè)隨機(jī)多邊形骨料模型建模方法
本文按照以下步驟，基于ABAQUS使用Python建立單個(gè)隨機(jī)多邊形骨料：
第一步根據(jù)所需的骨料級(jí)配，在一定粒徑下建立所需尺寸的外接圓（該圓為虛擬圓，下配圖僅為參考圖）。
第二步選取外接圓上一定數(shù)量（應(yīng)大于等于3，可隨機(jī)定義）的點(diǎn)。
第三步將所選的點(diǎn)依次連接。
4. 主要代碼
與開發(fā)單個(gè)三維隨機(jī)骨料模型類似，可先在ABAQUS/CAE中進(jìn)行建模，然后參考rpy文件生成的python腳本，選擇所需的語(yǔ)句進(jìn)行開發(fā)。
展開 CAD隨機(jī)多邊形插件2D專業(yè)版 ￥389
插件采用嚴(yán)格的多邊形干涉判別算法，相較于傳統(tǒng)的外接圓形相交判別可實(shí)現(xiàn)更高的多邊形占比，及生成更為合理的多邊形分布；插件具有精美的UI界面及生成進(jìn)度提示條，可直觀查看建模狀態(tài)；生成的CAD隨機(jī)多邊形模型可快速導(dǎo)入COMSOL、ABAQUS、ANSYS、LS-DYNA、Fluent等有限元軟件內(nèi)，用于混凝土細(xì)觀模型、隨機(jī)多邊形顆粒分布的力學(xué)、滲流、傳熱等多領(lǐng)域有限元仿真模擬分析。
隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀COMSOL模型：
隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀ABAQUS模型：
隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀ANSYS Workbench模型：
使用須知
1、插件使用需注冊(cè)，售價(jià)為單機(jī)許可價(jià)格；
2、插件兼容Windows系統(tǒng)，運(yùn)行需要安裝AutoCAD（2010~2026及以上版本均可使用）。
3、售后及技術(shù)支持請(qǐng)聯(lián)系作者。
樣圖實(shí)例
可下載插件生成的模型樣圖，并進(jìn)行其他軟件的導(dǎo)入測(cè)試及模擬。（CAD2010文件）， 聯(lián)系作者免費(fèi)提供CAD模型導(dǎo)入有限元指導(dǎo)服務(wù)。
CAD隨機(jī)多邊形2D專業(yè)版樣圖.rar
展開 CAD隨機(jī)多邊形顆粒生成軟件 ￥189
一、軟件界面
圖1 CAD隨機(jī)多邊形顆粒
二、軟件介紹
CAD隨機(jī)多邊形顆粒生成插件可生成指定顆粒集配及比例的二維CAD圖形，CAD圖形包含外尺寸、多邊形顆粒、界面過渡區(qū)（Interface Transition Zone, 簡(jiǎn)稱ITZ）等部分。
圖2 含ITZ的多邊形隨機(jī)骨料樣例
圖3 集料集配控制
圖4 骨料體積比控制
三、應(yīng)用場(chǎng)景
CAD隨機(jī)多邊形及界面過渡區(qū)可導(dǎo)入如ANSYS、Abaqus、COMSOL等其他有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。可用于如混凝土細(xì)觀模型、多孔材料模型、多孔介質(zhì)滲流模擬、多相材料擴(kuò)散模擬等方面的研究。
四、使用須知
1、如需生成界面過渡區(qū)顆粒的最小邊數(shù)不宜小于5；
2、顆粒所能達(dá)到的最大體積比與集配及最小間距關(guān)系較大；
3、實(shí)際生成的界面過渡區(qū)厚度與設(shè)計(jì)值略有偏差；
4、軟件使用需注冊(cè)，一機(jī)一碼；
5、軟件運(yùn)行需要安裝AutoCAD。（2010~2021均可使用）
五、更新日志
1.新增界面過渡區(qū)（ITZ）繪制功能
2.新增顆粒集配控制功能
3.新增顆粒集配曲線繪制功能
4.新增是否進(jìn)行CAD繪圖選項(xiàng)
5.美化界面顯示優(yōu)化參數(shù)分組
6.重構(gòu)代碼加快運(yùn)行速度
7.添加時(shí)間控制參數(shù)，防止死循環(huán)
8.精確計(jì)算多邊形顆粒體積
9.新增CAD分圖層繪制
10.優(yōu)化軟件注冊(cè)識(shí)別
六、樣圖實(shí)例
CAD文件 .dwg格式。
樣圖.rar
可直接聯(lián)系QQ：1135122921
獲取軟件及注冊(cè)，價(jià)格一致
展開 ABAQUS隨機(jī)多邊形骨料及ITZ細(xì)觀混凝土CDP模型
本案例在ABAQUS內(nèi)建立隨機(jī)多邊形骨料模型，并設(shè)置界面過渡區(qū)部件，采用CDP材料建立骨料、砂漿、ITZ三相混凝土細(xì)觀模型，并研究模型的軸壓破壞情況。
混凝土細(xì)觀模型采用CAD隨機(jī)多邊形顆粒插件建模生成，將插件生成的CAD文件按照不同圖層內(nèi)容分三份以草圖的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)。
在ABAQUS內(nèi)利用導(dǎo)入的草圖分別建立砂漿、界面過渡區(qū)、多邊形骨料三部分部件并進(jìn)行裝配。
在本案例中采用EasyCDP插件快速生成不同強(qiáng)度的混凝土塑性損傷（CDP）材料，并將其分別指派到砂漿及ITZ部件，多邊形骨料不考慮損傷破壞。
選擇動(dòng)力，顯式分析步，設(shè)置時(shí)間長(zhǎng)度為5，將模型下部設(shè)置為固定約束，上部添加向下的位移作為載荷。
進(jìn)行網(wǎng)格劃分，單元尺寸的設(shè)置推薦小于ITZ厚度及插件中設(shè)置的顆粒最小間距的較小值。
提交分析查看結(jié)果。
CAD隨機(jī)多邊形顆粒
https://www.yqgqt.org.cn/post/1787116
展開 
ABAQUS二維隨機(jī)多邊形骨料界面過渡區(qū)混凝土細(xì)觀建模
ABAQUS二維隨機(jī)多邊形骨料及界面過渡區(qū)（ITZ）的混凝土細(xì)觀建模研究，可有效揭示混凝土內(nèi)部多相復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)機(jī)理。該模型能夠真實(shí)反映骨料隨機(jī)分布特征及ITZ對(duì)裂縫萌生與擴(kuò)展的影響，為準(zhǔn)確模擬混凝土損傷演化過程、預(yù)測(cè)宏觀力學(xué)性能提供理論基礎(chǔ)，對(duì)提升混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與安全性具有重要意義。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立多邊形骨料、界面過渡區(qū)（ITZ）、水泥砂漿基體多相材料混凝土細(xì)觀有限元模型。
混凝土細(xì)觀模型采用CAD隨機(jī)多邊形2D插件專業(yè)版參數(shù)化建模生成，將CAD中的混凝土各組分內(nèi)容分別另存為dxf格式，以備導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)。
在ABAQUS內(nèi)將混凝土細(xì)觀圖形以草圖的形式分別導(dǎo)入。
利用草圖建立混凝土模型中各組分的部件。
對(duì)混凝土中各組分分別設(shè)置材料屬性，如進(jìn)行混凝土細(xì)觀力學(xué)分析時(shí)，可采用EasyCDP Mortar&ITZ插件快速設(shè)置混凝土損傷塑性材料模型參數(shù)。
將混凝土細(xì)觀模型中的砂漿、骨料、ITZ部件進(jìn)行裝配。
進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的網(wǎng)格劃分，可采用四邊形或三角形單元類型。
后續(xù)可根據(jù)研究的需要進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的模擬分析，如混凝土的受壓損傷開裂等。
二維多邊形骨料混凝土細(xì)觀模型的受壓損傷模擬教程可以參考：ABAQUS多邊形骨料ITZ混凝土細(xì)觀受壓開裂論文復(fù)現(xiàn)視頻
展開 隨機(jī)多邊形骨料模型
ABAQUS生成二維隨機(jī)多邊形骨料模型：
局部放大
Abaqus2024混凝土隨機(jī)多邊形及界面層插件AbyssFish_RandomPolygon2D V2版本更新 ￥188
</p><p><strong>指定顆粒集配及比例：</strong>插件允許您根據(jù)具體需求，指定三組隨機(jī)多邊形骨料的粒徑大小范圍和比例，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。</p><p><strong>豐富的模型組成：</strong>生成的二維混凝土細(xì)觀模型包括砂漿區(qū)域、多邊形骨料和界面過渡區(qū)（ITZ），為您提供了一個(gè)完整的混凝土微觀結(jié)構(gòu)模型。</p><p><strong>自定義試件尺寸：</strong>您可以根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)置試件的長(zhǎng)度和寬度等尺寸信息，以便更好地模擬實(shí)際混凝土構(gòu)件的性能。</p><p><strong>控制多邊形邊數(shù)：</strong>插件支持設(shè)置內(nèi)部所投放多邊形的邊數(shù)，您可以根據(jù)需要調(diào)整多邊形的形狀和復(fù)雜性。</p><h1><br></h1><h1>?? 舊版本鏈接</h1><p>對(duì)于仍需要使用Abaqus2023及以前版本的用戶，您可以點(diǎn)擊</p><div contenteditable="false" width="100%"><figure class="figure-link" data-title="AbyssFish_RandomPolygon2D V1.0" data-link="https://www.yqgqt.org.cn/post/1787560"><div class="link-card"><span class="link-title">AbyssFish_RandomPolygon2D V1.0</span><div class="link-url">https://www.yqgqt.org.cn/post/1787560</div></div></figure></div><p>下載舊版本的安裝包。請(qǐng)注意，舊版本插件無(wú)法兼容Abaqus2024及以上版本。
展開 隨機(jī)多邊形python代碼（骨料與基質(zhì)分離），面積百分比進(jìn)行投料 ￥100
隨機(jī)多邊形python代碼（骨料與基質(zhì)分離），面積百分比進(jìn)行投料。
CAD多邊形隨機(jī)骨料繪制程序 V2.2
如需更專業(yè)版本請(qǐng)查看：<a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1787116" rel="noopener noreferrer" target="_blank">CAD隨機(jī)多邊形顆粒生成軟件</a></p><p>價(jià)格：109元。解壓密碼：yuanyu</p>
ANSYS Workbench多邊形骨料及界面過渡區(qū)混凝土細(xì)觀模型
在建立這樣的模型時(shí)，考慮到多邊形骨料及其與周圍基質(zhì)之間形成的界面過渡區(qū)（ITZ, Interfacial Transition Zone），對(duì)于準(zhǔn)確理解混凝土的力學(xué)性質(zhì)非常重要。
在ANSYS Workbench內(nèi)建立多邊形骨料、界面過渡區(qū)、及水泥漿體在內(nèi)的三相材料混凝土細(xì)觀模型，可研究混凝土的微觀損傷引起宏觀破壞的機(jī)理。
混凝土細(xì)觀模型采用CAD隨機(jī)多邊形插件建模后導(dǎo)入ANSYS內(nèi)。在插件內(nèi)設(shè)置模型參數(shù)后運(yùn)行插件在AutoCAD內(nèi)完成混凝土細(xì)觀模型的建立。
在CAD內(nèi)對(duì)骨料、界面過渡區(qū)、水泥砂漿分別建立面域部件，并使得每部分單獨(dú)占據(jù)一個(gè)圖層。
將模型整體導(dǎo)出為iges格式后，即可導(dǎo)入到Workbench內(nèi)，并可在SpaceClaim內(nèi)對(duì)每個(gè)圖層部件分別指派材料屬性。
可對(duì)細(xì)觀混凝土模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分及后續(xù)的模擬分析。
CAD隨機(jī)多邊形顆粒
https://www.yqgqt.org.cn/post/1787116
展開 Abaqus混凝土梁三點(diǎn)彎曲開裂模擬基于隨機(jī)多邊形骨料及界面過渡區(qū)模型
本案例建立包含隨機(jī)多邊形粗骨料、界面過渡區(qū)（ITZ）及水泥砂漿在內(nèi)的細(xì)觀混凝土梁二維模型，對(duì)混凝土梁在三點(diǎn)彎曲工況下進(jìn)行有限元模擬，展示混凝土梁跨中部位的裂縫發(fā)展情況。
在Abaqus CAE軟件內(nèi)，采用AbyssFish RandomPolygon2D V2.0插件建立多邊形粗骨料、實(shí)體界面過渡區(qū)、水泥砂漿三部件混凝土細(xì)觀模型。由于只考慮梁的跨中開裂情況，為了簡(jiǎn)化模型的復(fù)雜度，這里只建立了跨中部分的細(xì)觀混凝土模型。
為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)方形梁模型，手動(dòng)建立長(zhǎng)方形部件，并與插件建立的細(xì)觀混凝土模型裝配為整體，并進(jìn)行相應(yīng)的材料指派。
建立梁支座，并將下部支座設(shè)置為固定約束，跨中添加豎直向下的位移，進(jìn)行混凝土梁的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)?zāi)M。
對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，跨中部分適當(dāng)加密網(wǎng)格。
創(chuàng)建作業(yè)提交分析并查看結(jié)果。
展開 
三維隨機(jī)多面體骨料（隨機(jī)多邊形）建模
第三步對(duì)正六面體模型進(jìn)行隨機(jī)切割，切割過程中應(yīng)保證骨料模型為凸多邊形。
第四步取出所需的隨機(jī)多面體骨料模型。
4.主要代碼
開發(fā)單個(gè)三維隨機(jī)骨料模型可先在ABAQUS/CAE中進(jìn)行建模，然后參考rpy文件生成的python腳本，選擇所需的語(yǔ)句進(jìn)行開發(fā)。小編為大家提供了部分代碼如下（主要摘自rpy文件，僅供參考），如需完整代碼或者python開發(fā)教學(xué)可聯(lián)系小編（qq1871858827）。
POLARIS_MesoConcrete V2.1版本更新說(shuō)明
【案例演示】
二維方形試件嵌入隨機(jī)多邊形骨料
二維周期性骨料模型示例
二維任意多邊形嵌入隨機(jī)多邊形骨料
二維五角形嵌入隨機(jī)多邊形骨料
三維單根鋼筋模型嵌入隨機(jī)多邊形骨料
三維周期性骨料模型示例
二維平板拉伸模型示例
【PFC6.0】隨機(jī)多邊形區(qū)域劃分及顆粒填充
本文主要目的是將區(qū)域進(jìn)行隨機(jī)多邊形劃分，并且往其中填充顆粒。使用到的技術(shù)主要是rblock中的merge命令。
1 區(qū)域劃分
我們主要使用rblock的建模特性作為過渡，得到隨機(jī)的多邊形區(qū)域。
model new
model domain extent -10 10geometry set "box"geometry generate box -5 5
def par origin_rad_min=0.2 origin_rad_max=origin_rad_min*1.5 scale=3 block_radius_max=origin_rad_max*scale block_radius_min=origin_rad_min*scaleend@parrblock construct from-geometry "box" minimum-edge @origin_rad_min ... maximum-edge @origin_rad_max group "origin" slot "1"
第一步是利用rblock construct命令可以對(duì)區(qū)域進(jìn)行三角劃分，如果可以直接對(duì)區(qū)域進(jìn)行多邊形劃分肯定是更好的。但就我目前對(duì)rblock的理解來(lái)說(shuō)，還做不到這種程度，目前只能做到對(duì)區(qū)域進(jìn)行三角劃分，這里可以指定三角形的邊長(zhǎng)范圍。
展開 多邊形集料重力下堆積
隨機(jī)多邊形集料的堆積
