隨機纖維的案例
COMSOL三維隨機裂紋 裂縫模型 隨機裂隙 隨機纖維建模
在COMSOL中可采用CAD模型導入的方式實現隨機裂紋或是纖維材料的建模。首先需要在CAD內生成所需的三維纖維模型，這里用到了CAD_隨機纖維3D插件。模型建立如下圖所示。注意這里的纖維采用的是線，而非實體。
將長方體基體導出為.sat文件，同時將刪除基體后的線狀纖維另存為.dwg文件。
打開COMSOL軟件，在幾何菜單下選擇導入三維CAD文件，選擇剛剛保存的.dwg文件，并將要導入的對象更改為曲線和點，可選擇合并曲線對象。構建對象，這樣三維的線就導入到COMSOL軟件內了。
下一步我們將長方體的基體材料也導入到COMSOL內，其實這一步也可以在COMSOL中直接建模完成。還是選擇導入，選擇剛剛保存的.sat文件，在這里要導入的對象需要選擇實體。
到這一步纖維跟基體就全部導入到COMSOL內了。
如果想再COMSOL內模擬線性的裂縫，需要將基體進行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對象選擇基體，要減去的對象選擇纖維。
構建對象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內的線狀裂縫。
后面進行網格剖分分析等，可根據自己的要求進行。
最后看一下GIF效果圖：
在建模過程中所采用的AutoCAD插件可以在這里下載得到：
CAD_隨機纖維3D插件
如需2D版本可通過下面鏈接下載：
CAD隨機纖維2D插件
展開 ANSYS纖維混凝土 三維隨機纖維 鋼纖維 纖維復合材料建模
在ANSYS內構建隨機分布的纖維除了采用命令流的方式外，還可以采用AutoCAD模型導入的方法，在這里對CAD生成隨機纖維及導入ANSYS進行詳細介紹。
首先采用CAD隨機三維纖維插件進行纖維及基體材料的幾何模型構建，插件可指定數目、直徑、長度、角度的三維分布的圓柱體纖維，插件嚴格控制纖維之間不發生干涉，同時插件會在CAD內生成與圓柱體纖維相適配的帶有空洞的長方體基體。
設置好參數運行CAD隨機三維纖維插件，生成所需要的三維纖維幾何模型，模型建立完成后，需要另存為.sat文件，以備ANSYS導入。
打開ANSYS Workbench，新建一個分析，在Geometry上右鍵，選擇導入剛才保存的.sat纖維模型文件：
模型是包括圓柱體纖維、帶孔的長方體基體兩部分。纖維及長方體基體均為實體。
生成后就可以進行網格劃分、模擬分析等操作了。
建模所用到的插件：
CAD_隨機三維纖維插件
展開 Abaqus 隨機裂縫 纖維混凝土建模
在abaqus內建立隨機裂縫模型或纖維混凝土模型，可采用CAD生成隨機纖維圖導入到abaqus的方式。使用CAD隨機纖維2D插件在AutoCAD內生成所需要的模型圖。
將CAD文件另存為.dxf格式。
打開abaqus選擇導入-草圖，將之前保存的dxf文件導入到abaqus草圖內。
復制草圖，并刪除纖維，只保留長方形外框，建立與模型大小一致的二維部件。
通過創建分區選擇第一張草圖將長方體幾何部件進行分區。
建模中所采用的插件下載：
CAD隨機纖維2D插件
CAD隨機纖維2D插件 ￥99
功能介紹
可用于在AutoCAD內生成指定纖維長度范圍、指定角度的隨機纖維分布圖。也可定義纖維的相交性、數目等控制信息。生成的dwg文件可導入到comsol、abaqus、ansys等有限元軟件，用于模擬纖維復合材料或材料的原始裂縫等方面。注意CAD內生成的纖維為一維的線。
參數界面
CAD纖維樣圖
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態，注冊請聯系QQ：1135122921。
對插件如有其它需求及改進建議歡迎提出。
dwg樣圖
隨機纖維（樣圖）.rar
新版本發布
2021/11/25
CAD隨機纖維2D插件 V1.1版
展開 
CAD_隨機纖維3D插件 ￥199
功能介紹
CAD隨機纖維3D插件，可用于在AutoCAD軟件內生成指定數目、長度、角度的三維分布的纖維，纖維采用的是直線，生成的dwg文件可導入到Comsol、Abaqus、ANSYS等有限元分析軟件內，用于模擬三維裂縫、纖維梁單元等，可用于巖石或混凝土的初始裂縫、纖維混凝土、纖維復合材料等領域。
插件界面
插件可指定纖維生成的長方體區域范圍，纖維的長度分布范圍，纖維的空間分布角度范圍，纖維數目等信息。
CAD樣圖
采用CAD_隨機纖維3D插件生成的CAD圖形分纖維線、基體兩個圖層繪制。纖維是采用直線繪制，基體是三維實體。
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態，注冊請聯系QQ：1135122921。
對插件如有其它需求及改進建議歡迎提出。
dwg樣圖
可下載插件生成的dwg樣圖做有限元軟件導入測試。
CAD_隨機纖維3D 樣圖.rar
展開 基于Abaqus的隨機纖維增強復合材料拉伸試樣建模插件
復合材料研究是目前一個較為熱門的方向，復合材料主要分為：①纖維增強復合材料②夾層復合材料③顆粒復合材料④混雜復合材料；對于纖維增強復合材料來說，又分為連續增強復合材料、短纖維增強復合材料。短纖維增強復合材料，其優點在于比強度高、比模量大、可設計性高、耐腐蝕、抗疲勞等，因此成為近年來的研究熱門。
有限元仿真是研究材料力學性能的重要手段，而仿真的第一步即為模型的建立。由于短纖維增強復合材料的有限元模型需要考慮隨機的纖維分布，如果纖維束數量較多，則手動在abaqus中直接建模工作量會過于繁重，因此本文介紹了一種基于abaqus的建模插件，可以成功快速實現隨機纖維增強復合材料拉伸試樣模型的建立。
接下來對隨機纖維增強復合材料拉伸試樣建模插件進行介紹
一、 算法
此插件核心在于生成不相交的纖維，因此選擇選用解析幾何方法對隨機生成的纖維是否與已經生成的纖維進行相交判斷，有以下兩個難點：
難點一在于纖維是有限長度，轉化為數學模型即為線段之間的最小距離大于二倍纖維半徑，因此應將判斷分為多種情況，①直線之間最短距離為線段之間最短距離，②線段之間最短距離大于直線之間最短距離，由此進行判斷纖維是否相交；
難點二在于如何生成給定纖維體積含量的模型，若直接生成足夠纖維數量的模型，可能會導致纖維體積含量高或低，與預期纖維體積含量有誤差，在此采用不斷逼近的方法，即先生成由體積含量計算的纖維數量，由于纖維還需進行切割，因此此時的纖維體積含量肯定小于預期的纖維體積含量，接下來對此時纖維體積含量與預期纖維體積含量進行比較，若此時纖維體積含量與預期纖維體積含量之差乘試樣總體積大于一個纖維體積，則繼續生成纖維，若此時纖維體積含量與預期纖維體積含量之差乘試樣總體積不足以生成一根纖維，則停止生成。
展開 CAD隨機纖維線3D 中空圓柱分布插件 ￥299
功能介紹
CAD隨機纖維線3D中空圓柱分布插件，可用于在AutoCAD軟件內生成指定數目、長度、角度的三維分布的纖維，纖維采用的是直線，生成的CAD文件可導入到Comsol、Abaqus、ANSYS、LS-DYNA等有限元分析軟件內，進行梁單元等建立，用于模擬三維裂縫、纖維梁單元等，可用于巖石或混凝土的初始裂縫、纖維混凝土、纖維復合材料等領域。
插件界面
插件可指定纖維生成的中空圓柱區域范圍，纖維的長度分布范圍，纖維的空間分布角度范圍，纖維數量等信息。
模型展示
采用CAD隨機纖維線3D中空圓柱分布插件生成的CAD圖形分纖維線、基體兩個圖層繪制。纖維是采用直線繪制，基體是中空圓柱三維實體。纖維全部分布自中空圓柱內部，不會穿過中間孔洞。
軟件導入
ABAQUS纖維模型
COMSOL纖維模型
ANSYS纖維模型
使用須知
1、插件使用需注冊，售價為單機許可價格。
2、插件兼容Windows系統，運行需要安裝AutoCAD（2010~2025及以上版本均可使用）。
3、售后及技術支持請聯系微信：AbyssFish_LJR，或QQ：1135122921。
樣圖實例
可下載插件生成的模型樣圖，并進行其他軟件的導入測試及模擬。（CAD2018文件）
樣圖CAD隨機纖維線3D_中空圓柱分布.rar
展開 解放雙手的Abaqus腳本，助你快速生成隨機纖維 ￥199
解放雙手的Abaqus腳本，助你快速生成隨機纖維！
使用本腳本，可以快速生成內部具有隨機纖維的三維梁！
視頻下方附有腳本，可自行下載參考學習使用。
基于Abaqus的隨機纖維增強復合材料拉伸試樣建模插件2.0
復合材料研究是目前一個較為熱門的方向，復合材料主要分為：①纖維增強復合材料②夾層復合材料③顆粒復合材料④混雜復合材料；對于纖維增強復合材料來說，又分為連續增強復合材料、短纖維增強復合材料。短纖維增強復合材料，其優點在于比強度高、比模量大、可設計性高、耐腐蝕、抗疲勞等，因此成為近年來的研究熱門。
有限元仿真是研究材料力學性能的重要手段，而仿真的第一步即為模型的建立。由于短纖維增強復合材料的有限元模型需要考慮隨機的纖維分布，如果纖維束數量較多，則手動在abaqus中直接建模工作量會過于繁重，因此本文介紹了一種基于abaqus的建模插件，可以成功快速實現隨機纖維增強復合材料拉伸試樣模型的建立。
一、新增功能
爭對此，可對隨機纖維增強復合材料拉伸試樣進行插件建模，在前一版本中，主要基于下面的標準試樣進行短纖維模型的建立。
插件版本1.0
但是實際中，不同研究人員所用拉伸試樣尺寸可能不一致，為解決這一問題，發布了復合材料拉伸試樣插件2.0版本了，在該版的插件中，我們將拉伸試樣的尺寸考慮在內，將試樣尺寸變成為用戶自定義的參數。
展開 CAD隨機纖維2D插件 V1.1版 ￥99
CAD隨機纖維2D插件用于在AutoCAD內生成隨機直線，可用于導入comsol、Abaqus、ANSYS、Fluent等軟件內進行纖維模型、線性梁單元、隨機裂縫、裂紋等方面的建模。
插件可控制生成的隨機線分布區域、線條數目、線條長度范圍、線條走向角度等信息。同時可控制線條之間是否會相交以及線條間的最小間距信息，以滿足有限元網格劃分的要求。
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態，注冊請聯系QQ：1135122921。
對插件如有其它需求及改進建議歡迎提出。
更新日志
AbyssFish 淵魚
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2022/03/29 V1.0 版發布
1、插件發布，實現CAD隨機纖維線分布繪制功能。
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2022/11/24 V1.1 版
1、修正邊界區域判斷規則
2、修復纖維間距判別bug
3、優化程序運行
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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
在前面的視頻中已經有了三維隨機球體骨料的細觀模型建立方法和靜力抗壓仿真分析的方法（課程封面如圖）。
簡單三維球體細觀模型的課程已更新一年半有余，后臺私信和留言中有不少同學咨詢“怎么添加纖維/有沒有纖維混凝土的模型”，由于之前一直在忙著干其他的事情，最近心血來潮，那么今天就寫了這個帖子，分享自己關于在三維細觀混凝土模型中添加纖維的一些思路和腳本建立方法。
三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型——四相（砂漿、骨料、ITZ和纖維）組分的復合混凝土模型組成效果和仿真效果如下。
在前邊的三維隨機球體模型中，投放骨料的思路十分簡單，只需要使用python代碼隨機生成一個球體特征數據，再與已存儲的球體數據進行判斷（判斷球心距與兩球體半徑之和）即可。若球心距大于半徑之和則存儲在骨料數據庫中，進行下一個球體的生成與判斷；若小于，則不存儲，進行下一個球體的生成判斷。最后使用python與abaqus之間的接口，把數據轉化為圖形即可。
把這個思路放到纖維與骨料之間的判斷中來，似乎也能進行相應的判斷。只需要生成隨機的纖維，用纖維端點坐標與骨料球心坐標，計算出球心到直線的距離就可以了，如下圖所示。
使用點到直線的距離公式判斷球體與纖維的相交，這樣看著好像沒啥問題，但其實纖維能在混凝土中分布的區域已經大大縮小了。如下圖所示，當纖維的方向指向骨料時，雖然纖維與骨料并沒有相交，但簡單地使用點到直線的距離公式，會被判斷為相交狀態，這根纖維就將被認為不能放在混凝土中。
展開 
利用 AI 完成CAE前處理之長方體內隨機纖維網格 ￥99.99
<p> 前一篇講了長方體內隨機球體的建模，本文介紹長方體內隨機纖維的建模過程，同樣是通過詢問AI，生成lsprepost的腳本，在lsprepost中運行腳本生成纖維。生成纖維與生成球體網格有些不同，lsprepost無法通過坐標直接生成梁單元，需要先繪制曲線，再畫網格。</p><p><strong style="color: rgb(51, 112, 255);">1. </strong><strong>手動生成線段，讀取生成命令，查看關鍵參數位置</strong>。
展開 CAD_隨機三維纖維插件 ￥499
<p><strong>功能介紹</strong></p><p>CAD隨機三維纖維插件，可用于在AutoCAD軟件內生成指定數目、直徑、長度、角度的三維分布的圓柱體纖維，纖維采用圓柱體，插件可嚴格控制纖維之間不發生干涉，同時插件會在CAD內生成與圓柱體纖維相適配的帶有空洞的長方體基體。插件生成的dwg文件可導入到Comsol、Abaqus、ANSYS等有限元分析軟件內，用于模擬纖維混凝土、鋼纖維、纖維增強復合材料等。</p><p><strong>插件界面</strong></p><p>CAD_隨機三維纖維插件界面如下圖所示，可指定纖維生成的（x,y,z）范圍，纖維與基體邊界不相交。同時可控制纖維之間的相交性及纖維的整體性。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202206/imgs/2b0c48c234cb4d9a9d1275c92753fc04.jpg" title="插件界面.jpg" alt="插件界面.jpg" style="max-width: 760px; width: 486px; height: 350px;" width="486" height="350"/></p><p><strong>CAD樣圖</strong></p><p>采用CAD_隨機三維纖維插件生成的CAD圖形分圓柱體纖維、基體兩個圖層繪制，方便后期的修改操作。通過纖維控制參數的設置，插件也可生成薄圓片，用于裂縫、巖石節理等方面的研究。或生成短纖維，用于特殊骨料的建模。
展開 abaqus隨機纖維生成方案
隨機纖維生成的方法，可以在B站查看https://www.bilibili.com/video/BV1xU4y1m76J
任意鋪層角度UD層合板纖維尺度建模插件（纖維隨機分布) ￥99
插件介紹：
這是一個任意鋪層角度的ud層合板纖維尺度建模插件，可以層合板的尺寸大小、纖維半徑，以及每一層的樹脂含量。纖維采用隨機分布，纖維與樹脂分為兩個部件。
操作說明：
首先打開abaqus CAE，在Plug-ins目錄下找到任意鋪層角度的ud層合板纖維尺度建模插件，如圖所示：
點擊它，打開插件界面，如圖所示：
這里首先要完成模型的設定。自上而下分別為目標模型，樹脂部件名稱，纖維部件名稱，以及如圖所標的參數，并需要指定纖維半徑與每一層的鋪層角度（角度的值為0~180）、厚度、樹脂含量，拖動滑塊，設定纖維投放失敗最大嘗試次數，該值適用于所有層。
此外，層數不限，自下而上鋪層，就是說第一層在最低層。預設5層，如果少于5層，需要把多余的行刪去。
數值盡量采用小數，例如5.0，RC的值為0~1之間。
此插件所生成的是可變形的實體模型，設定好之后就可以點擊ok或apply進行生成。
插件說明
此插件所生成的是實體模型。
使用做了視頻，可以在視頻中查看效果。視頻鏈接：
任意鋪層角度UD層合板纖維尺度建模插件（纖維隨機分布)使用視頻教程_培訓課程-技術鄰
為了安裝方便，這里新增了安裝包，雙擊運行，路徑采用默認就行。并為防止特殊情況，這里也提供了壓縮包，可以通過傳統安裝方式進行解壓安裝。新版界面如下：
注意，路徑盡量默認，也可以自定義安裝，如果自定義安裝請安裝到與傳統安裝一致的地方。
今后插件的發行格式均采用壓縮包與安裝包并行的形式。
承諾：
1.凡是購買插件的用戶，使用過程中若是遇到Bug，本人將承諾對發現的bug進行修復。
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