密堆積仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2025-12-15
密堆積仿真的實(shí)例教程
CAD纖維密堆積3D插件 圓柱重力堆積 ￥1699
插件介紹
CAD纖維密堆積3D插件V1.0版本可在AutoCAD內(nèi)建立圓柱體纖維重力堆積模型。
插件內(nèi)置重力堆積算法，可進(jìn)行圓柱體纖維的碰撞檢測及密堆積建模，插件可進(jìn)行三維堆積的動(dòng)畫展示，并將堆積模型在AutoCAD內(nèi)建模，支持導(dǎo)出stl、sat、iges等通用三維模型，可實(shí)現(xiàn)其他軟件的導(dǎo)入，進(jìn)行纖維堆積模型的科研繪圖或有限元仿真。
插件支持設(shè)置模型的尺寸，可定義三組不同直徑及不同長度范圍的纖維及相應(yīng)的占比，且可設(shè)置纖維之間的最小間距。
模型說明
插件在CAD軟件中對(duì)設(shè)定的三組纖維分別進(jìn)行圖層劃分繪制，并創(chuàng)建包裹纖維外部的長方體組件，從而使纖維堆積結(jié)構(gòu)模型能夠適應(yīng)多種應(yīng)用場景。
通過CAD纖維密堆積插件創(chuàng)建的圓柱形纖維重力密堆積模型，能夠有效地支持動(dòng)畫演示的需求。這種模型使展示變得更加生動(dòng)直觀，也為科研人員提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具來可視化復(fù)雜纖維堆積結(jié)構(gòu)。
圓柱體堆積模型可進(jìn)行繪圖渲染用于科學(xué)研究，賦予研究人員生成高質(zhì)量科學(xué)圖像的能力。這有助于提升科研論文及報(bào)告的專業(yè)水準(zhǔn)和說服力，從而更好地支持研究成果的交流與分享。
AutoCAD建立的纖維堆積模型具有良好的軟件兼容性，可以導(dǎo)入至ANSYS Workbench、COMSOL Multiphysics以及Abaqus CAE等主流有限元分析平臺(tái)。
展開 基于密堆積算法的三維多面體重力堆積模型研究，對(duì)深入理解顆粒材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制具有重要價(jià)值。該模型能準(zhǔn)確模擬顆粒在重力作用下的自然堆積行為，為混凝土、陶瓷等復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論支撐，對(duì)優(yōu)化材料性能及指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐具有顯著意義。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立三維多面體顆粒重力密堆積模型。
三維多面體顆粒堆積模型采用CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D V1.1版本建立。插件內(nèi)置的堆積及壓實(shí)算法可快速在AutoCAD內(nèi)完成多面體重力堆積的建模。
在AutoCAD中將完成的顆粒堆積模型分圖層導(dǎo)出為sat格式文件，以便導(dǎo)入COMSOL后可批量賦值不同材料屬性。
將不同粒徑的顆粒導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，并進(jìn)行材料的設(shè)置。
可對(duì)顆粒堆積模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分及完成后續(xù)的仿真模擬。
也可在AutoCAD內(nèi)預(yù)先對(duì)多面體進(jìn)行平滑處理，形成卵石狀顆粒堆積模型。
再將平滑后的模型導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)。
后續(xù)設(shè)置多組多面體顆粒的材料類型及進(jìn)行網(wǎng)格劃分，進(jìn)行仿真分析。
展開 一、最密堆積問題的起源和發(fā)展
堆積問題在生活中隨處可見，人們?cè)噲D尋找可以在最小空間內(nèi)堆放更多物品的方式，因而最密堆積問題在很早之前就引起了數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家的思考。
早在1611年，著名的天體物理學(xué)家開普勒關(guān)于球體最密堆積方式的猜想就已被提出。按照開普勒猜想，對(duì)于大小相等球體，在所有堆積方式中“面心立方最密堆積”和“六方最密堆積”是最密集的堆積方式，二維空間堆積密度為
但這樣的結(jié)果在當(dāng)時(shí)并沒有詳細(xì)的證明以說明其正確性。
直到1998年，匹茲堡大學(xué)數(shù)學(xué)系教授托馬斯·黑爾斯利用計(jì)算機(jī)輔助方法來排除不同的可能配置，給出了針對(duì)開普勒猜想的為裁判小組所接受的證明。這樣的證明成為了數(shù)學(xué)史上的一個(gè)里程碑，也標(biāo)志著計(jì)算機(jī)在驗(yàn)證復(fù)雜數(shù)學(xué)問題上的一個(gè)重大進(jìn)步。
隨著堆積問題研究的不斷深入，相關(guān)問題的研究引發(fā)了越來越多的國內(nèi)外課題組的廣泛關(guān)注。2012年第一屆“堆積問題國際會(huì)議”在愛爾蘭都柏林圣三一大學(xué)成功舉行，吸引了國際上幾十個(gè)國家的學(xué)者前來參加。之后2014年第二屆會(huì)議在德國埃朗根、2016年第三屆會(huì)議在中國上海、2019年第四屆會(huì)議在美國耶魯大學(xué)相繼舉辦，極大促進(jìn)了堆積問題的研究和發(fā)展。
二、最密堆積問題的應(yīng)用場景
堆積問題是研究晶體結(jié)構(gòu)、液體結(jié)構(gòu)、非均勻材料結(jié)構(gòu)等凝聚態(tài)物質(zhì)系統(tǒng)的重要模型。除了單分散顆粒外，多分散顆粒的密堆積在實(shí)際應(yīng)用中更加廣泛。顆粒體系在不同顆粒直徑分散性下會(huì)表現(xiàn)出不同的密堆積填料分?jǐn)?shù)，這就帶來了顆粒級(jí)配問題。
在各類工業(yè)領(lǐng)域，顆粒材料的級(jí)配對(duì)于產(chǎn)品的性能有著至關(guān)重要的影響。優(yōu)化顆粒級(jí)配以達(dá)到緊密堆積，不僅可以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐久性，還能顯著降低成本。例如：
在混凝土砂石骨料中，通過優(yōu)化粗細(xì)砂和碎石的級(jí)配，可以提高砂漿的密實(shí)度和混凝土性能。
在金屬粉末冶金和3D打印領(lǐng)域，金屬顆粒的級(jí)配對(duì)材料致密度和力學(xué)性能有重要影響。
展開 CAD多面體密堆積3D插件 ￥2899
（CAD2010文件）
CAD多面體密堆積3D樣圖.zip
<p>顆粒密堆積模型可在有限元中模擬堆積的顆粒材料，用于地質(zhì)力學(xué)、混凝土、材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究。本案例采用CAD顆粒密堆積2D插件，建立模擬重力堆積的圓形顆粒模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的力學(xué)模擬。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202502/attachment/977e3ad4004d41eb942b65e9a62eccc9.png" style="text-align: center">
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密堆積仿真的最新內(nèi)容
混凝土的宏觀力學(xué)性能主要受其細(xì)觀結(jié)構(gòu)控制，其中骨料與水泥基體間的界面過渡區(qū)（ITZ）作為薄弱相，顯著影響材料的力學(xué)行為與耐久性。本文基于COMSOL Multiphysics有限元軟件，構(gòu)建含ITZ的多面體骨料密堆積三維細(xì)觀模型，有效表征混凝土的非均質(zhì)特性，準(zhǔn)確反映骨料形態(tài)、分布及界面行為對(duì)整體性能的影響機(jī)制，為揭示混凝土損傷演化規(guī)律、優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)及提升結(jié)構(gòu)耐久性提供理論支撐。
混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)其宏觀力學(xué)性能具有決定性影響。界面過渡區(qū)（ITZ）作為骨料與水泥基體間的薄弱相，顯著影響混凝土的力學(xué)行為與耐久性。基于ANSYS軟件構(gòu)建含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積3D模型，可有效表征混凝土細(xì)觀非均質(zhì)特性，精確模擬骨料形態(tài)、分布及界面行為對(duì)材料性能的影響機(jī)制。該研究為揭示混凝土損傷演化規(guī)律提供理論支撐，對(duì)優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)、提升結(jié)構(gòu)耐久性具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值與工程應(yīng)用前景。
混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)對(duì)其宏觀力學(xué)性能具有決定性影響。界面過渡區(qū)（ITZ）作為骨料與水泥基體間的薄弱相，顯著影響混凝土的力學(xué)行為與耐久性。在ABAQUS中構(gòu)建含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積3D模型，能夠真實(shí)反映混凝土細(xì)觀非均質(zhì)特性，精確模擬骨料形態(tài)、分布及界面行為對(duì)材料性能的影響機(jī)制。該研究為揭示混凝土損傷演化規(guī)律提供理論支撐，對(duì)優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)、提升結(jié)構(gòu)耐久性具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值與工程應(yīng)用前景。
CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件5個(gè)月前
插件介紹
CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件可在AutoCAD內(nèi)建立帶有界面過渡區(qū)的多面體重力密堆積三維幾何模型。
參數(shù)說明
試件形狀支持長方體及圓柱體，可通過更改形狀參數(shù)實(shí)現(xiàn)兩種試件的切換。
長度、寬度、高度（圓柱體為直徑、高度）分為坐標(biāo)軸X，Y，Z方向的尺寸，建立的模型坐標(biāo)原點(diǎn)在試件的左下角
ABAQUS三維多面體骨料密堆積混凝土細(xì)觀建模5個(gè)月前
ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過重力堆積算法構(gòu)建混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)隨機(jī)分布模型與實(shí)際骨料沉降行為的偏差，更精準(zhǔn)反映骨料在混凝土中的分布特征，可實(shí)現(xiàn)高骨料占比下的力學(xué)響應(yīng)模擬，為混凝土損傷機(jī)理研究、材料參數(shù)標(biāo)定及多尺度耦合分析提供可靠依據(jù)。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。
混凝土細(xì)觀骨料堆積模型采用
COMSOL基于密堆積算法的三維多面體重力堆積模型7個(gè)月前
基于密堆積算法的三維多面體重力堆積模型研究，對(duì)深入理解顆粒材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)機(jī)制具有重要價(jià)值。該模型能準(zhǔn)確模擬顆粒在重力作用下的自然堆積行為，為混凝土、陶瓷等復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論支撐，對(duì)優(yōu)化材料性能及指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐具有顯著意義。本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立三維多面體顆粒重力密堆積模型。
三維多面體顆粒堆積模型采用
CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D V1.1版本更新7個(gè)月前
插件介紹
CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D插件可在AutoCAD內(nèi)基于重力堆積算法在圓柱體容器內(nèi)進(jìn)行帶有界面過渡區(qū)的多面體密堆積三維建模。插件的更多功能可查看：CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D插件
更新說明
新增多面體顆粒的壓實(shí)功能，通過指定壓實(shí)距離及壓實(shí)時(shí)長參數(shù)，實(shí)現(xiàn)顆粒的壓實(shí)。壓實(shí)距離為距試件上表面的距離，壓實(shí)時(shí)長單位為秒。
CAD球體密堆積_圓柱體試件3D V1.1版本更新8個(gè)月前
插件介紹
CAD球體密堆積_圓柱體試件3D V1.1版本插件可在AutoCAD內(nèi)建立圓柱體容器中的球體重力密堆積模型，模型包含球體、界面層、圓柱體部件，三維球體密堆積幾何模型可導(dǎo)入Abaqus、ANSYS、COMSOL、LS-DYNA、Fluent等有限元軟件進(jìn)行后續(xù)的仿真模擬。
更新說明
V1.0版本插件介紹可查看：CAD球體密堆積_
一、最密堆積問題的起源和發(fā)展
堆積問題在生活中隨處可見，人們?cè)噲D尋找可以在最小空間內(nèi)堆放更多物品的方式，因而最密堆積問題在很早之前就引起了數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家的思考。
早在1611年，著名的天體物理學(xué)家開普勒關(guān)于球體最密堆積方式的猜想就已被提出。按照開普勒猜想，對(duì)于大小相等球體，在所有堆積方式中“面心立方最密堆積”和“六方最密堆積”是最密集的堆積方式，二維空間堆積密度為
但這樣的結(jié)果在當(dāng)時(shí)并沒有詳細(xì)的證明以說明其正確性
CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D插件8個(gè)月前
插件介紹
CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D插件可在AutoCAD內(nèi)基于重力堆積算法在圓柱體容器內(nèi)進(jìn)行多面體的密堆積三維建模。
插件采取堆積可視化交互界面，可觀察多面體顆粒的堆積動(dòng)態(tài)，并可采用鼠標(biāo)進(jìn)行多面體位置的局部微調(diào)。插件可設(shè)置重力堆積模擬時(shí)長參數(shù)，到達(dá)設(shè)定的時(shí)間后自動(dòng)將模型輸出到CAD中；同時(shí)可設(shè)置多面體碰撞的檢測頻率，檢測頻率設(shè)置越大，堆積狀態(tài)越精確
