ANSYS隨機(jī)纖維的案例
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
ANSYS纖維混凝土 三維隨機(jī)纖維 鋼纖維 纖維復(fù)合材料建模
在ANSYS內(nèi)構(gòu)建隨機(jī)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(dǎo)入的方法，在這里對(duì)CAD生成隨機(jī)纖維及導(dǎo)入ANSYS進(jìn)行詳細(xì)介紹。
首先采用CAD隨機(jī)三維纖維插件進(jìn)行纖維及基體材料的幾何模型構(gòu)建，插件可指定數(shù)目、直徑、長度、角度的三維分布的圓柱體纖維，插件嚴(yán)格控制纖維之間不發(fā)生干涉，同時(shí)插件會(huì)在CAD內(nèi)生成與圓柱體纖維相適配的帶有空洞的長方體基體。
設(shè)置好參數(shù)運(yùn)行CAD隨機(jī)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(dǎo)入。
打開ANSYS Workbench，新建一個(gè)分析，在Geometry上右鍵，選擇導(dǎo)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(shí)體。
生成后就可以進(jìn)行網(wǎng)格劃分、模擬分析等操作了。
建模所用到的插件：
CAD_隨機(jī)三維纖維插件
展開 comsol隨機(jī)幾何 隨機(jī)分布顆粒 纖維混凝土 不干涉模型 隨機(jī)球體 隨機(jī)裂縫
comsol隨機(jī)幾何模型
在常見的材料中，嚴(yán)格來講均質(zhì)單一性的材料并不常見，更多的是隨機(jī)材料。這就使得在幾何建模時(shí)需要考慮材料的隨機(jī)性，這里講介紹幾種常見的隨機(jī)材料模型及在comsol內(nèi)構(gòu)建該模型的方法。
comsol多類隨機(jī)裂隙，帶厚度裂隙：
comsol纖維隨機(jī)分布，復(fù)合材料：
comsol隨機(jī)分布顆粒：
comsol隨機(jī)孔隙：
comsol不干涉隨機(jī)幾何構(gòu)建
在comsol內(nèi)主流的隨機(jī)分布幾何構(gòu)建方法是通過COMSOL with Matlab連接，通過Matlab代碼實(shí)現(xiàn)模型的建立。但是采用 LiveLink for MATLAB的方案對(duì)于初學(xué)者要求較高，需要掌握MATLAB語法基礎(chǔ)并具有一定的程序設(shè)計(jì)能力。這里介紹另一種快速建模的方法，通過CAD文件導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)。
而在CAD內(nèi)建立隨機(jī)幾何可通過其他軟件設(shè)置好參數(shù)后一鍵生成，從而無需編程操作。下面是能構(gòu)建以上幾種模型CAD軟件。
下載鏈接：CAD隨機(jī)幾何3D
展開 COMSOL三維隨機(jī)裂紋 裂縫模型 隨機(jī)裂隙 隨機(jī)纖維建模
在COMSOL中可采用CAD模型導(dǎo)入的方式實(shí)現(xiàn)隨機(jī)裂紋或是纖維材料的建模。首先需要在CAD內(nèi)生成所需的三維纖維模型，這里用到了CAD_隨機(jī)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(shí)體。
將長方體基體導(dǎo)出為.sat文件，同時(shí)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(dǎo)入三維CAD文件，選擇剛剛保存的.dwg文件，并將要導(dǎo)入的對(duì)象更改為曲線和點(diǎn)，可選擇合并曲線對(duì)象。構(gòu)建對(duì)象，這樣三維的線就導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)了。
下一步我們將長方體的基體材料也導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，其實(shí)這一步也可以在COMSOL中直接建模完成。還是選擇導(dǎo)入，選擇剛剛保存的.sat文件，在這里要導(dǎo)入的對(duì)象需要選擇實(shí)體。
到這一步纖維跟基體就全部導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)了。
如果想再COMSOL內(nèi)模擬線性的裂縫，需要將基體進(jìn)行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對(duì)象選擇基體，要減去的對(duì)象選擇纖維。
構(gòu)建對(duì)象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內(nèi)的線狀裂縫。
后面進(jìn)行網(wǎng)格剖分分析等，可根據(jù)自己的要求進(jìn)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(jī)纖維3D插件
如需2D版本可通過下面鏈接下載：
CAD隨機(jī)纖維2D插件
展開 
任意鋪層角度UD層合板纖維尺度建模插件（纖維隨機(jī)分布) ￥99
插件介紹：
這是一個(gè)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(jī)分布，纖維與樹脂分為兩個(gè)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(diǎn)擊它，打開插件界面，如圖所示：
這里首先要完成模型的設(shè)定。自上而下分別為目標(biāo)模型，樹脂部件名稱，纖維部件名稱，以及如圖所標(biāo)的參數(shù)，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(dòng)滑塊，設(shè)定纖維投放失敗最大嘗試次數(shù)，該值適用于所有層。
此外，層數(shù)不限，自下而上鋪層，就是說第一層在最低層。預(yù)設(shè)5層，如果少于5層，需要把多余的行刪去。
數(shù)值盡量采用小數(shù)，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(shí)體模型，設(shè)定好之后就可以點(diǎn)擊ok或apply進(jìn)行生成。
插件說明
此插件所生成的是實(shí)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(jī)分布)使用視頻教程_培訓(xùn)課程-技術(shù)鄰
為了安裝方便，這里新增了安裝包，雙擊運(yùn)行，路徑采用默認(rèn)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(tǒng)安裝方式進(jìn)行解壓安裝。新版界面如下：
注意，路徑盡量默認(rèn)，也可以自定義安裝，如果自定義安裝請(qǐng)安裝到與傳統(tǒng)安裝一致的地方。
今后插件的發(fā)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(duì)發(fā)現(xiàn)的bug進(jìn)行修復(fù)。
展開 COMSOL隨機(jī)纖維 纖維混凝土建模
先看一下網(wǎng)格劃分后最終的模型圖：
在COMSOL內(nèi)建立纖維模型可采用CAD導(dǎo)入的方式，這里有可以直接使用的CAD纖維建模插件，可一鍵式生成所需要的纖維模型。
模型建立完成后，需要另存為.sat文件，以備COMSOL導(dǎo)入。
打開comsol，在幾何菜單下選擇導(dǎo)入，選擇.sat文件導(dǎo)入即可。
模型包括圓柱體纖維、帶孔的長方體基體兩部分。
當(dāng)然采用插件也可以生成其他形式的COMSOL隨機(jī)幾何模型。如COMSOL模擬巖石的節(jié)理、短纖維混凝土等。
在本教程中所用到的插件下載：
CAD_隨機(jī)三維纖維插件
展開 三維隨機(jī)纖維-球體骨料細(xì)觀混凝土模型/細(xì)觀混凝土/纖維混凝土 ￥369
在前面的視頻中已經(jīng)有了三維隨機(jī)球體骨料的細(xì)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(xì)觀模型的課程已更新一年半有余，后臺(tái)私信和留言中有不少同學(xué)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(gè)帖子，分享自己關(guān)于在三維細(xì)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(jī)纖維-球體骨料細(xì)觀混凝土模型——四相（砂漿、骨料、ITZ和纖維）組分的復(fù)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(jī)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(jī)生成一個(gè)球體特征數(shù)據(jù)，再與已存儲(chǔ)的球體數(shù)據(jù)進(jìn)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(chǔ)在骨料數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行下一個(gè)球體的生成與判斷；若小于，則不存儲(chǔ)，進(jìn)行下一個(gè)球體的生成判斷。最后使用python與abaqus之間的接口，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形即可。
把這個(gè)思路放到纖維與骨料之間的判斷中來，似乎也能進(jìn)行相應(yīng)的判斷。只需要生成隨機(jī)的纖維，用纖維端點(diǎn)坐標(biāo)與骨料球心坐標(biāo)，計(jì)算出球心到直線的距離就可以了，如下圖所示。
使用點(diǎn)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(shí)纖維能在混凝土中分布的區(qū)域已經(jīng)大大縮小了。如下圖所示，當(dāng)纖維的方向指向骨料時(shí)，雖然纖維與骨料并沒有相交，但簡單地使用點(diǎn)到直線的距離公式，會(huì)被判斷為相交狀態(tài)，這根纖維就將被認(rèn)為不能放在混凝土中。
展開 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Python建立，但是對(duì)于復(fù)雜模型，Python的開發(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
1057593923@qq.com
ABAQUS斷裂模擬收徒 ，保證快速學(xué)會(huì)各種ABAQUS斷裂模擬方法 1200/人（將享有各種插件以及程序，價(jià)值3000+、專門定制視頻、全程親自教學(xué)、各種模型調(diào)試及解答問題等等，傾囊相教）
展開 骨料/夾雜/顆粒/孔隙/纖維（自定義形狀）-隨機(jī)分布-隨機(jī)形狀-混凝土、復(fù)合材料等 ￥699
<div contenteditable="false" width="100%"><div><div><img src="https://img.jishulink.com/upload/201807/f489c5b108ab4e49967bfa975143781a.jpg" title="d.jpg" alt="d.jpg" style="max-width:760px;"></div><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201807/4e9e7b297d7a4fbf959dd464e4d7d849.jpg" title="a.jpg" alt="a.jpg" style="max-width:760px;"></p><div><img src="https://img.jishulink.com/upload/201904/dbed985a9741480aa1f174b16a4e1fb4.jpg" title="2019-04-14_162642.jpg" alt="2019-04-14_162642.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201904/dbed985a9741480aa1f174b16a4e1fb4.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201904/dbed985a9741480aa1f174b16a4e1fb4.jpg?image_process=/format,webp/quality,q
展開 3D纖維隨機(jī)骨料 ￥50
本案例提供了一種隨機(jī)三維骨料的類橢圓骨料python編寫思路。下圖分別為骨料裝配基質(zhì)骨料、合成后的試件、骨料。可在讀懂代碼之后進(jìn)行修改成需要的形式。
Abaqus三維隨機(jī)纖維插件 ￥99
插件功能
纖維生成范圍可指定，纖維可以按線條和圓柱兩種方式生成，纖維半徑、長度、數(shù)量與纖維之間的距離可控，也可指定纖維外部與基體框的距離，同時(shí)可以控制纖維的角度隨機(jī)范圍。
3. 注意事項(xiàng)
如果需要更多功能，可以私信我或者聯(lián)系QQ1511646430進(jìn)行開發(fā)。如果發(fā)現(xiàn)類似插件，可仔細(xì)對(duì)比或者咨詢一下功能奧。
abaqus隨機(jī)纖維生成方案
隨機(jī)纖維生成的方法，可以在B站查看https://www.bilibili.com/video/BV1xU4y1m76J
POLARIS_Fibrogenesis 細(xì)觀結(jié)構(gòu)的隨機(jī)纖維嵌入插件
Region區(qū)塊：定義纖維嵌入的區(qū)域類型
Model：嵌入纖維區(qū)域所屬的模型名稱；
Part：嵌入纖維區(qū)域所屬的部件名稱；
Set：嵌入纖維區(qū)域所屬的部件SET集合名稱，可選，如果未勾選，則在整個(gè)部件中嵌入纖維。
Control Parameters區(qū)塊：定義其它控制參數(shù)
Allow Fiber Intersection：是否允許纖維交叉，僅二維模型條件下可選；
Fiber Gap：二維模型不允許纖維交叉情況下，纖維的最小間距；
Fiber Type：建模時(shí)纖維線單元定義的單元類型，可以是Beam或Truss，幫助用戶快速定義纖維的截面屬性和軸向信息。
Fix Random Seed：是否固定隨機(jī)數(shù)，這樣可以讓相同參數(shù)下的投遞結(jié)果相同。
Fiber Parameters區(qū)塊：定義纖維的基本信息
運(yùn)行提示信息：
嵌入纖維后，會(huì)自動(dòng)將嵌入纖維的區(qū)域部件和纖維部件進(jìn)行裝配，跳轉(zhuǎn)到Assembly模塊，并將調(diào)色盤調(diào)整為Sets類型，可方便地查看纖維的分布情況。
案例演示
【二維顆粒細(xì)觀模型中嵌入纖維】
細(xì)觀骨料模型由POLARIS_MesoConcrete插件生成，顆粒含量50%；在ZZ-Blank集合中嵌入2種纖維，左上角圖中纖維數(shù)量共計(jì)150個(gè)，且纖維之間不能相交；右上角中纖維之間能相交；左下角圖中纖維角度在30~60度之間隨機(jī)變化；右下角圖中纖維能相交，數(shù)量共計(jì)600個(gè)。
【三維顆粒細(xì)觀模型中嵌入纖維】
細(xì)觀骨料模型由POLARIS_MesoConcrete插件生成，顆粒含量30%；在ZZ-Blank集合中嵌入2種纖維，左側(cè)圖中纖維數(shù)量共計(jì)600個(gè)；右側(cè)圖中纖維數(shù)量共計(jì)3000個(gè)，纖維均能在ZZ-Blank集合中嵌入，并順利避開骨料。
展開 CAD隨機(jī)纖維2D插件 ￥99
功能介紹
可用于在AutoCAD內(nèi)生成指定纖維長度范圍、指定角度的隨機(jī)纖維分布圖。也可定義纖維的相交性、數(shù)目等控制信息。生成的dwg文件可導(dǎo)入到comsol、abaqus、ansys等有限元軟件，用于模擬纖維復(fù)合材料或材料的原始裂縫等方面。注意CAD內(nèi)生成的纖維為一維的線。
參數(shù)界面
CAD纖維樣圖
說明提醒
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。
對(duì)插件如有其它需求及改進(jìn)建議歡迎提出。
dwg樣圖
隨機(jī)纖維（樣圖）.rar
新版本發(fā)布
2021/11/25
CAD隨機(jī)纖維2D插件 V1.1版
展開 matlab+abaqus隨機(jī)纖維分布建模
可控制纖維長度，個(gè)數(shù)隨機(jī)，
投放
