ANSYS隨機(jī)骨料的案例
ANSYS隨機(jī)多面體骨料 三維多面體投放 隨機(jī)骨料混凝土細(xì)觀模型
模型采用CAD隨機(jī)多面體3D插件建立并導(dǎo)入ANSYS軟件。
在ANSYS內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
ANSYS隨機(jī)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(jiàn)的球體干涉，本程序可達(dá)到更好的隨機(jī)度，以實(shí)現(xiàn)大粒徑與小粒徑的匹配度。
ansysAPDL隨機(jī)骨料命令流 ￥30
ansys三維圓形隨機(jī)骨料命令流，可用于生成不同粒徑及集配的骨料
ANSYS隨機(jī)骨料 纖維混凝土 三維隨機(jī)纖維骨料 隨機(jī)纖維 隨機(jī)裂縫 隨機(jī)幾何模型
1、ANSYS三維纖維骨料混凝土：
2、ANSYS球形試件隨機(jī)模型：
3、ANSYS隨機(jī)裂縫巖石節(jié)理裂隙
建模插件：
CAD隨機(jī)幾何3D插件
abaqus采用python腳本產(chǎn)生隨機(jī)圓形骨料（附贈(zèng)ansys圓形骨料命令流對(duì)比學(xué)習(xí)） ￥20
為分析混凝土梁時(shí)考慮粗骨料的作用及其隨機(jī)分布的影響，基于abaqus平臺(tái)，編寫(xiě)python腳本生成隨機(jī)骨料，以便對(duì)混凝土梁進(jìn)行更深入的分析。腳本為隨機(jī)分析研究提供一定的借鑒，也為嘗試用python在abaqus上做二次開(kāi)發(fā)的同學(xué)提供借鑒和思路。
在這里需要說(shuō)明的是，原腳本為某老外分享給某abaqus大神，而后分享給我。我對(duì)腳本進(jìn)行了注釋和修改，使得更加易懂和更易進(jìn)行有限元分析。
此外，還分享能實(shí)現(xiàn)同樣功能的ansys命令流，以便各位進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)。
值得強(qiáng)調(diào)的是，我個(gè)人覺(jué)得ansys命令流更加易懂，可能這符合工科所學(xué)（邏輯及表述方式）。
展開(kāi) 
骨料隨機(jī)投放，Ansys
隨機(jī)骨料
ANSYS混凝土三維隨機(jī)骨料 混凝土細(xì)觀 隨機(jī)球體 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料建模
研究進(jìn)展
通過(guò)ANSYS進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的構(gòu)建是進(jìn)行混凝土性能分析的有效方法，在ANSYS內(nèi)構(gòu)建混凝土細(xì)觀模型是分析的前提。現(xiàn)階段在ANSYS內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)混凝土模型構(gòu)建的主流方法是通過(guò)APDL命令流等形式，這要求研究者應(yīng)具有一定的程序設(shè)計(jì)能力。
為了方便快捷的構(gòu)建出混凝土細(xì)觀幾何模型，這里提出另一種建模方案，通過(guò)AutoCAD模型導(dǎo)入的方式，實(shí)現(xiàn)無(wú)編程構(gòu)建混凝土隨機(jī)骨料。
模型構(gòu)建
1、CAD模型生成
首先采用CAD隨機(jī)球體顆粒插件在AutoCAD內(nèi)構(gòu)建三維球體幾何模型：
插件可指定生成隨機(jī)分布的不相交的球體顆粒，同時(shí)生成與球體顆粒裝配的帶有孔洞的長(zhǎng)方體基體。同時(shí)對(duì)顆粒的粒徑大小、比例等都能進(jìn)行控制。
將生成的三維球體幾何模型導(dǎo)出為.sat格式文件備用。
2、ANSYS Workbench 導(dǎo)入
打開(kāi)ANSYS Workbench，在幾何內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)入預(yù)先保存的.sat文件：
后續(xù)進(jìn)行網(wǎng)格劃分等操作，在ANSYS Workbench內(nèi)進(jìn)行即可：
插件下載
建模用到的CAD插件下載：
CAD隨機(jī)球體顆粒插件
展開(kāi) ANSYS Workbench三維隨機(jī)多面體骨料混凝土細(xì)觀
在ANSYS內(nèi)高效的建立三維幾何模型以匹配混凝土中多面體骨料的外形、分布、級(jí)配等參數(shù)，是三維混凝土細(xì)觀有限元仿真模擬的關(guān)鍵。
隨機(jī)多面體骨料3D模型的建立可采用CAD隨機(jī)多面體3D插件在AutoCAD內(nèi)參數(shù)化建模后導(dǎo)入Workbench，插件可指定多面體骨料的三組粒徑范圍，以實(shí)現(xiàn)不同級(jí)配的混凝土細(xì)觀模型；可設(shè)置每組粒徑的骨料數(shù)量，以實(shí)現(xiàn)不同的骨料比例；可設(shè)置多面體的面數(shù)，以匹配不同的骨料外形。
在AutoCAD內(nèi)將隨機(jī)骨料模型導(dǎo)出為IGES格式后，即可導(dǎo)入到ANSYS Workbench內(nèi)。導(dǎo)入的模型包含圖層信息，可在SpaceClaim內(nèi)批量對(duì)不同部件進(jìn)行賦值材料等修改操作。
打開(kāi)模型，即可在ANSYS Workbench內(nèi)對(duì)三維多面體骨料混凝土細(xì)觀模型進(jìn)行后續(xù)的模擬操作。
模型導(dǎo)入后，ANSYS會(huì)自動(dòng)設(shè)置骨料與外側(cè)基體的接觸對(duì)，如默認(rèn)設(shè)置不符也可手動(dòng)調(diào)整修改。
對(duì)模型施加荷載并進(jìn)行仿真分析。
CAD隨機(jī)多面體3D插件
https://www.yqgqt.org.cn/post/1893948
展開(kāi) ANSYS Workbench隨機(jī)圓形骨料ITZ細(xì)觀混凝土模型
在ANSYS Workbench內(nèi)建立混凝土細(xì)觀模型進(jìn)行有限元分析是混凝土細(xì)觀研究的有效手段，混凝土細(xì)觀模型可簡(jiǎn)化為隨機(jī)投放的圓形骨料、界面過(guò)渡區(qū)（ITZ）部件以及水泥漿體等部分組成，對(duì)不同的部分賦值相應(yīng)的材料屬性，以更好的模擬混凝土相關(guān)性能。
在ANSYS Workbench內(nèi)建立隨機(jī)圓形骨料混凝土細(xì)觀模型可采用CAD隨機(jī)圓形骨料插件V2.0實(shí)現(xiàn)，在插件內(nèi)設(shè)置模型參數(shù)，運(yùn)行即可自動(dòng)在Auto CAD內(nèi)完成模型草圖繪制。插件可支持設(shè)置骨料粒徑滿足截?cái)嗾龖B(tài)分布等分布模式，可控制骨料比例、間距，以滿足不同的級(jí)配要求，以及設(shè)定界面過(guò)渡區(qū)有無(wú)及厚度。
在CAD內(nèi)將骨料、砂漿、過(guò)渡區(qū)分圖層后分別建立獨(dú)立的二維部件，并導(dǎo)出為IGES格式文件。
打開(kāi)Workbench選擇相應(yīng)的分析系統(tǒng)，將分析類型設(shè)置為2D，導(dǎo)入保存的模型并在SpaceClaim內(nèi)對(duì)不同的部件賦值相應(yīng)的材料。
打開(kāi)模型，可在ANSYS內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步分析求解。
CAD隨機(jī)圓形骨料插件 V2.0
https://www.yqgqt.org.cn/post/1851750
展開(kāi) COMSOL隨機(jī)多面體骨料 三維凸多面體骨料 無(wú)規(guī)則孔隙 三維混凝土細(xì)觀 三維骨料模型
混凝土模型
三維混凝土細(xì)觀模型的建立是進(jìn)行混凝土性能模擬的有效方法，而在comsol建模過(guò)程中隨機(jī)凸多面體骨料的生成是幾何模型的難點(diǎn)。這里提供一種快速高效的三維凸多面體骨料建模的方案，以實(shí)現(xiàn)不同集配的混凝土模型。
建模教程
首先采用CAD隨機(jī)多面體3D插件在AutoCAD內(nèi)生成所需要的三維混凝土細(xì)觀模型。
將該模型分圖層導(dǎo)出為.iges格式文件，這里分圖層導(dǎo)出是為了可以分部件導(dǎo)入到comsol軟件內(nèi)，更方便材料賦值等操作。
本模型共導(dǎo)出四個(gè)iges文件，分別是帶有多面體孔洞的基體材料以及三種不同粒徑的多面體。
然后將iges文件分別導(dǎo)入到comsol內(nèi)，這里建議每導(dǎo)入一部分后緊接著進(jìn)行材料賦值操作，材料賦值完成并將該部分隱藏，然后再導(dǎo)入另一部分，否則可能會(huì)出現(xiàn)材料賦值難以選取的問(wèn)題。
最后進(jìn)行網(wǎng)格劃分、邊界條件、模擬計(jì)算等操作即可。
這里再放一張賦值不同材料后的模型：
插件下載
CAD隨機(jī)多面體3D插件
模型樣圖
隨機(jī)多面體骨料_AbyssFish.rar
展開(kāi) CAD_隨機(jī)多面體&過(guò)渡區(qū)插件 ￥2099
插件介紹
CAD隨機(jī)多面體&過(guò)渡區(qū)插件可用于在AutoCAD軟件內(nèi)生成隨機(jī)三維多面體及包裹多面體的界面過(guò)渡區(qū)部件，同時(shí)生成指定長(zhǎng)寬高的長(zhǎng)方體部件。插件可確保多面體、過(guò)渡區(qū)、試件三者之間不發(fā)生干涉且裝配合理，確保生成的模型導(dǎo)入有限元軟件后幾何合理有效。
插件采用參數(shù)化建模的方式，可指定的參數(shù)有試件的尺寸、四種粒徑范圍、每種粒徑的投放個(gè)數(shù)、多面體的面數(shù)以及過(guò)渡區(qū)的厚度等參數(shù)。
插件以分圖層的方式對(duì)模型中不同的部件進(jìn)行繪制，可方便導(dǎo)入有限元軟件后進(jìn)行材料賦值、網(wǎng)格劃分等批量管理。
有限元模型
插件生成的幾何模型支持Comsol、ANSYS、Abaqus、Fluent、LS_DYNA、HFSS等多款有限元軟件，以下僅為細(xì)觀混凝土骨料砂漿ITZ三相材料的部分樣圖：
ANSYS隨機(jī)骨料及過(guò)渡區(qū)ITZ
Abaqus細(xì)觀混凝土隨機(jī)多面體骨料及過(guò)渡區(qū)ITZ
Comsol細(xì)觀混凝土骨料砂漿過(guò)渡區(qū)ITZ
樣圖下載
隨機(jī)多面體ITZ樣圖.rar
說(shuō)明提醒
插件免安裝，支持AutoCAD2010~2023版本，不支持精簡(jiǎn)版CAD或其他CAD軟件。
打開(kāi)CAD軟件并新建繪圖界面后運(yùn)行插件會(huì)自動(dòng)參數(shù)化繪圖。
CAD隨機(jī)多面體&過(guò)渡區(qū)插件需要注冊(cè)，注冊(cè)后可永久使用，版本更新不影響注冊(cè)狀態(tài)，注冊(cè)請(qǐng)聯(lián)系QQ：1135122921。
展開(kāi) 隨機(jī)多面體骨料隨機(jī)投放小軟件
基于CAD骨料隨機(jī)投放插件，生成隨機(jī)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(guò)渡區(qū)厚度，將每種骨料及其界面過(guò)渡區(qū)單獨(dú)封裝進(jìn)不同圖層，對(duì)于后續(xù)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(zhí)行干涉檢查，基體均已扣除骨料占據(jù)部分體積，插件下方可直接讀取各項(xiàng)體積，是一款非常實(shí)用的小插件
PYTHON隨機(jī)2D多邊形骨料（骨料基質(zhì)分開(kāi)） ￥100
PYTHON隨機(jī)2D多邊形骨料（骨料基質(zhì)分開(kāi)）
三維隨機(jī)多面體骨料（隨機(jī)多邊形）建模
隨機(jī)骨料模型
混凝土、瀝青混合料等顆粒增強(qiáng)復(fù)材料的級(jí)配及骨料含量顯著影響其宏觀力學(xué)特性。為了最優(yōu)化混凝土、瀝青混合料等顆粒增強(qiáng)復(fù)材料的力學(xué)性能，對(duì)其細(xì)觀結(jié)構(gòu)開(kāi)展數(shù)值模擬仿真分析，開(kāi)展級(jí)配優(yōu)化設(shè)計(jì)和研究具有重要的意義。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)。 此外在磨削分析中，將磨料建模為指定粒徑的隨機(jī)凸多面體可更好的考慮磨具中的磨粒對(duì)被磨削固體表面擠壓和沿表面運(yùn)動(dòng)所引起的損失或材料流失。
2.建模方法
目前對(duì)于三維隨機(jī)骨料模型，主要有以下三種建模方法：
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(shù)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、橢圓形或正多面體顆粒；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)多面體，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。
本文主要介紹該類型隨機(jī)多面體（多邊形）骨料模型的建模方法。
3.單個(gè)隨機(jī)多面體（多邊形）骨料模型
本文按照以下步驟，基于ABAQUS開(kāi)發(fā)Python腳本：
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球。
第二步建立與球體外切的正六面體模型。
展開(kāi) Abaqus 三維多面體骨料 隨機(jī)多面體3D 無(wú)干涉多面體骨料模型
在三維混凝土細(xì)觀模型的構(gòu)建過(guò)程中，為了簡(jiǎn)化建模及模擬過(guò)程多采用二維模型，如采用圓形或多邊形來(lái)近似取代混凝土內(nèi)的粗骨料，部分學(xué)者采用的三維模型較多是把骨料簡(jiǎn)化為球形來(lái)進(jìn)行建模，而在混凝土中，骨料多為不規(guī)則的多面體形式，這就使得模型與實(shí)際產(chǎn)生一定的差異。
而在Abaqus建模過(guò)程中隨機(jī)多面體骨料的生成以及多面體骨料的干涉判別是幾何模型的難點(diǎn)。這里提供一種快速高效的三維凸多面體骨料建模的方案，以實(shí)現(xiàn)不同集配的混凝土隨機(jī)多面體骨料模型。
建模教程
首先采用CAD隨機(jī)多面體3D插件在AutoCAD內(nèi)生成所需要的三維混凝土細(xì)觀模型。
將該模型分圖層導(dǎo)出為.iges格式文件，這里分圖層導(dǎo)出是為了可以分部件導(dǎo)入到Abaqus軟件內(nèi)，更方便材料賦值、網(wǎng)格劃分等操作。
本模型共導(dǎo)出四個(gè)iges文件，分別是帶有多面體孔洞的基體材料以及三種不同粒徑的多面體。然后將iges文件分別導(dǎo)入到Abaqus內(nèi)，對(duì)部件進(jìn)行裝配。
最后進(jìn)行材料賦值、接觸指定、網(wǎng)格劃分、邊界條件、模擬計(jì)算等操作即可。
插件下載
CAD隨機(jī)多面體3D插件
模型樣圖
隨機(jī)多面體骨料_AbyssFish.rar
展開(kāi) 隨機(jī)生成-隨機(jī)分布-隨機(jī)形狀-骨料-夾雜-孔隙-纖維模型-混凝土復(fù)合材料涂層等模型
隨機(jī)分布適用于很多行業(yè)，但是由于目前abaqus的自身建模限制，很多模型都不能直接建立，只能通過(guò)Python建立，但是對(duì)于復(fù)雜模型，Python的開(kāi)發(fā)也是很吃力，特別是對(duì)于三維模型，因此，必須找到一種好的方法進(jìn)行模型的建立，個(gè)人通過(guò)不斷嘗試摸索找到了一種解決隨機(jī)分布模型的通用方法，適合于各種行業(yè)模型的建立，給出一些效果圖，類似的圖形或者涉及到隨機(jī)分布的模型圖，大家可以直接咨詢，另外對(duì)于規(guī)則模型的建立這種方法也是非常使用的，聯(lián)系郵箱或qq1057593923@qq.com
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