隨機(jī)材料賦值的案例
Abaqus隨機(jī)材料映射網(wǎng)格插件：Random Material Mesh - AbyssFish ￥128
插件介紹
Random Material Mesh - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件將材料隨機(jī)批量賦值給部件的網(wǎng)格單元。插件支持二維及三維部件的所有網(wǎng)格類型，可指定任意多種（實(shí)際材料種類＜10^7）不同材料。注意，插件僅提供空材料指定網(wǎng)格功能，并不能生成隨機(jī)的材料屬性，需要手動(dòng)或借助其他插件設(shè)置材料行為參數(shù)。
模型展示
使用教程
模型以二維部件的軸壓試件為例，介紹隨機(jī)材料網(wǎng)格插件的使用方法，并與均質(zhì)材料進(jìn)行對(duì)比分析。
?打開(kāi)Abaqus新建幾何模型，并劃分網(wǎng)格。
?在Abaqus的Plug-ins菜單下，找到AF_ RandomMaterialMesh，點(diǎn)擊打開(kāi)插件。選擇需要編輯的模型及部件，并制定其材料種類的數(shù)量。這里制定10種不同的材料。
?切換到屬性模塊，可查看材料制定情況。
?打開(kāi)材料管理器，依次對(duì)制定的材料進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。這里也可以采用復(fù)制的方式，將已有的材料屬性復(fù)制一份并稍作修改，注意復(fù)制后需要保證材料名稱與需要編輯的材料一致。本案例中材料（1~10）的彈性模量分別為（1~10）× 10^5。
?建立分析步，指定荷載等并提交分析。
?最終非均質(zhì)材料與均質(zhì)材料（E = 5.5×10^5）計(jì)算結(jié)果如下。
說(shuō)明提醒
插件可運(yùn)行在WindowsXP、7、8、10、11系統(tǒng)上，支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023及以上版本。
插件需要注冊(cè)，售價(jià)為單機(jī)許可的價(jià)格，購(gòu)買后請(qǐng)聯(lián)系QQ：1135122921獲取許可證。
展開(kāi) 淵魚(yú)系列軟件合集（持續(xù)更新）
源碼類
混凝土隨機(jī)骨料模型（Python源碼） https://www.yqgqt.org.cn/post/1193620
三維隨機(jī)骨料模型（MATLAB源碼） https://www.yqgqt.org.cn/post/1193922
ABAQUS插件
ABAQUS混凝土隨機(jī)圓形骨料生成插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1277961
ABAQUS 混凝土多邊形骨料生成插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1787560
V2.0 https://www.yqgqt.org.cn/post/1933592
ABAQUS三維隨機(jī)球體插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1301104
ABAQUS圓柱試件隨機(jī)球體投放插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1896411
ABAQUS三維隨機(jī)多面體插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1918362
ABAQUS Voronoi2D插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1306655
ABAQUS Voronoi3D插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1307001
ABAQUS Voronoi2D&3D插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1790098
ABAQUS隨機(jī)材料賦值單元插件 https:
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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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(mén)定制視頻、全程親自教學(xué)、各種模型調(diào)試及解答問(wèn)題等等，傾囊相教）
展開(kāi) 隨機(jī)有限元模型（賦予不同單元隨機(jī)材料屬性腳本） ￥20
基于概率理論和有限元數(shù)值模擬技術(shù)，在ABAQUS平臺(tái)上編制PYTHON材料隨機(jī)模擬程序，建立了考慮鑄鋼材料不均勻性的隨機(jī)有限元模型，分析了鑄鋼材料不均勻性對(duì)索鞍極限承載力的影響規(guī)律。
材料屬性采用PYTHON的NUMPY數(shù)據(jù)庫(kù)隨機(jī)產(chǎn)生，各單元的彈性模量E和屈服強(qiáng)度f(wàn)y的參數(shù)服從正態(tài)分布。
單元所采用的彈性模量的概率分布圖和屈服強(qiáng)度的概率分布圖如下圖所示：
生成的隨機(jī)模型如下圖所示：
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
本來(lái)是自己摸索后準(zhǔn)備自己使用的，但是效果圖（上一個(gè)帖子）一發(fā)，許多科學(xué)工作者（巖土、混凝土、涂層、復(fù)合材料等方向）都來(lái)問(wèn)方法，但是自己又沒(méi)有充足時(shí)間一一解答，也沒(méi)有時(shí)間做視頻教程，就干脆做了一份電子版教程和素材，這個(gè)主要是自定義2D和3D幾何形狀的方法（簡(jiǎn)單的形狀就不再話下了）。</p><p>形狀：任意形狀， 空間類型：2D和3D， 支持：?jiǎn)蜗?、多相?支持：及配比，支持：填充率 ...</p><p>由于含有的文件過(guò)多，無(wú)法上傳，壓縮后格式不支持，單個(gè)傳只有個(gè)別支持，怕大家搞亂文件的存放，因此就不上傳了，只上傳了2D和3D文件的截圖。</p><p>如需要購(gòu)買請(qǐng)站內(nèi)私信，防止買到不適合自己的東西，造成不必要的麻煩，東西我會(huì)發(fā)送至個(gè)人郵箱的。</p><p>--------------------</p><p>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（將享有各種小插件以及小程序，價(jià)值3000+、專門(mén)定制視頻、全程親自教學(xué)、各種模型調(diào)試及解答問(wèn)題等等，傾囊相教）</p><p><br></p>
展開(kāi) 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
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) Abaqus 考慮材料隨機(jī)性的復(fù)合材料漸進(jìn)損傷分析
Abaqus 考慮材料隨機(jī)性的復(fù)合材料漸進(jìn)損傷分析
由于制造工藝、外部環(huán)境等的影響，材料的隨機(jī)分布是個(gè)普遍存在的現(xiàn)象。目前針對(duì)復(fù)合材料的分析中，絕大部分并未考慮材料隨機(jī)性對(duì)仿真結(jié)果的影響。鑒于此，本文通過(guò)Umat子程序?qū)?em>材料隨機(jī)性引入復(fù)合材料的漸進(jìn)損傷分析中，對(duì)比了不同的隨機(jī)分布對(duì)仿真結(jié)果的影響。
本文的仿真對(duì)象為一種短切纖維復(fù)合材料(芳綸紙)，主要從宏觀的角度研究了短纖維取向隨機(jī)性對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。
材料的隨機(jī)性一般可以認(rèn)為服從正態(tài)分布或者weibull分布。正態(tài)分布可以通過(guò)Box-Muller算法實(shí)現(xiàn)。Box-Muller算法是通過(guò)服從均勻分布的隨機(jī)變量，來(lái)構(gòu)建服從正態(tài)分布隨機(jī)變量的一種方法。具體實(shí)現(xiàn)方法為：選取兩個(gè)服從
[0,1]
上均勻分布的隨機(jī)變
量
U
1
、
U
2
，
X
、
Y
滿足
則
X
與
Y
服從均值為0，方差為
1
的正態(tài)分布。
通過(guò)上述算法，可以在Fortran中生成纖維取向在[0,90]之間服從正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)，以下為部分代碼
Fortran中生成服從Weibull分布隨機(jī)數(shù)的方法可以參照文獻(xiàn)[1]。http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1205134中同樣采用了文獻(xiàn)[1]中的方法生成了服從Weibull分布的隨機(jī)數(shù)。
復(fù)合材料的損傷萌生準(zhǔn)則和損傷演化準(zhǔn)則可以參考http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1206124。與之不同的是由于芳綸紙厚度很小，本文中只考慮了材料的面內(nèi)損傷行為。
展開(kāi) 【模型下載】用cohesive element做的脆性材料隨機(jī)開(kāi)裂模型（沖擊復(fù)合材料層壓板）
模型介紹：
復(fù)合材料層壓板損傷可以采用abaqus自帶的二維hashin，也可以自己寫(xiě)子程序，動(dòng)畫(huà)中顯示的是子程序?qū)崿F(xiàn)的。
脆性材料，任意兩個(gè)單元之間插入cohesive 單元，模擬其隨機(jī)開(kāi)裂。
采用顯式求解器
附件是abaqus自帶的hashin+cohesive的模型inp文件，歡迎下載。
Job-42_7d_73_5v_shell.rar
ABAQUS隨機(jī)雙相材料多孔結(jié)構(gòu)建模
首先采用AbyssFish四參數(shù)隨機(jī)生長(zhǎng)2D軟件V1.3版本隨機(jī)生成一張模型圖像。
通過(guò)CAD圖像導(dǎo)入插件將圖像導(dǎo)入到AutoCAD內(nèi)，并將圖像的黑白區(qū)域分別處理成三維部件，并導(dǎo)出為iges格式文件。
在Abaqus CAE軟件內(nèi)，將兩份iges文件導(dǎo)入。
對(duì)兩個(gè)部件指定不同的材料類型，并裝配形成雙相材料幾何模型。
進(jìn)行網(wǎng)格劃分操作。
設(shè)置兩部件之間的相互作用。
設(shè)置分析步后對(duì)模型添加載荷，這里將下側(cè)邊界設(shè)置為固定約束，上邊界添加向下的位移，實(shí)現(xiàn)模型的受壓狀態(tài)模擬。
創(chuàng)建作業(yè)并提交分析查看結(jié)果。
abaqus隨機(jī)骨料投放，顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料建模 ￥50
<p>內(nèi)含4種隨機(jī)投放模型：</p><p>1、基體為圓柱，隨機(jī)投放的兩種半徑范圍的實(shí)心顆粒</p><p>2、基體為圓柱，隨機(jī)投放空心有厚度球體，球體半徑固定</p><p>3、三維大小隨機(jī)、位置隨機(jī)球體投放，基體為四面體</p><p>4、隨機(jī)大小、位置、傾斜角的正六邊形（可設(shè)置倒角，不干涉）投放，基體為正四邊形</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);">球體之間互不干涉，可自定義基體尺寸，球體大小、位置、體積占比。</span></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" style="display: inline-block;"><img src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png?
展開(kāi) Abaqus中材料參數(shù)隨機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)
1、前言
考慮材料參數(shù)空間變異性的巖土工程對(duì)象的數(shù)值分析是巖土工程研究中重要分支。當(dāng)前，考慮材料參數(shù)空間變異性（即參數(shù)隨機(jī)場(chǎng)）的分析手段中，除了極少數(shù)非主流的數(shù)值分析軟件可以實(shí)現(xiàn)一鍵式隨機(jī)場(chǎng)分析以外，大多數(shù)復(fù)雜的隨機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)都存在較高的門(mén)檻，且難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的巖土對(duì)象相互作用分析。在主流巖土工程分析軟件中，如，flac和abaqus中，前者需要使用fish編程，且基本要借助第三方軟件計(jì)算隨機(jī)場(chǎng)才能實(shí)現(xiàn)；后者可以利用python進(jìn)行前處理，實(shí)現(xiàn)隨機(jī)場(chǎng)的過(guò)程相對(duì)較為簡(jiǎn)單，且適合進(jìn)行復(fù)雜的巖土工程對(duì)象的數(shù)值分析，因此基于abaqus的數(shù)值分析更具有普適性。
在abaqus中實(shí)現(xiàn)隨機(jī)場(chǎng)的過(guò)程是先利用其他語(yǔ)言（如matlab,python）生成隨機(jī)場(chǎng)結(jié)果文件，然后在abaqusCAE中將結(jié)果文件中材料參數(shù)分別賦值給每個(gè)單元；然后批量生成inp文件，最后批量計(jì)算inp文件，其中，生成inp文件可以在CAE中進(jìn)行，也可以在matlab或者python里面直接編輯生成inp文件，批量計(jì)算可以在command或者cae中進(jìn)行。
2、隨機(jī)場(chǎng)文件生成
隨機(jī)場(chǎng)的生成主要參考的文獻(xiàn)是《考慮自相關(guān)函數(shù)影響的邊坡可靠度分析》，這篇文獻(xiàn)后面列出了生成隨機(jī)場(chǎng)的matlab代碼，其核心的算法是采用喬列斯基分解，5000個(gè)單元以內(nèi)時(shí)候，matlab的計(jì)算速度是很快的。以下是以函數(shù)形式調(diào)用的隨機(jī)場(chǎng)生成算法。
function [field]=midpoint_RF (Coord, mu,cov,dh,dv,Nsim,ACF)
%考慮自相關(guān)函數(shù)影響的邊坡可靠度分析,李典慶
sigma=mu.
展開(kāi) 
Abaqus隨機(jī)材料分區(qū)插件：Random Material Partition ￥238
插件介紹
ABAQUS Random Material Partition插件可對(duì)ABAQUS中已分區(qū)的部件進(jìn)行任意多種材料及占比的隨機(jī)指派。
插件使用前需要手動(dòng)對(duì)部件創(chuàng)建分區(qū)，或通過(guò)Abaqus導(dǎo)入已經(jīng)分區(qū)完成的部件。
插件支持三維實(shí)體模型或二維平面殼模型。
插件支持設(shè)置任意多種材料分組，且可設(shè)置每組材料所占分區(qū)數(shù)量的比例。
需要注意插件僅完成空材料的隨機(jī)分區(qū)功能，并不會(huì)生成材料參數(shù)，材料屬性需要用戶自行設(shè)置。
說(shuō)明提醒
該插件可在 Windows 10 和 Windows 11 系統(tǒng)上運(yùn)行，支持 Abaqus 6.14~2023版本。
插件需要注冊(cè)，注冊(cè)完成后即可永久使用。該插件為單機(jī)許可銷售模式，購(gòu)買后請(qǐng)聯(lián)系我們以獲取許可證。
展開(kāi) 新論文 | 顆粒材料不確定性量化的隨機(jī)離散元方法
研究背景
土體等離散顆粒材料存在著不可忽視的隨機(jī)性，這對(duì)其力學(xué)行為有著強(qiáng)烈的不確定性影響 (Phoon & Kulhawy 1999, Huang et al. 2010, Li et al. 2015)。然而，囿于顆粒材料確定性離散元精細(xì)化建模與分析 (O'Sullivan 2011, Liu et al. 2022, 2023) 的復(fù)雜性和高昂計(jì)算成本，傳統(tǒng)方法難以對(duì)其進(jìn)行隨機(jī)力學(xué)行為的精細(xì)化分析。本研究將概率密度演化理論 (Li & Chen 2009, Chen et al. 2016, Li & Wang 2022) 應(yīng)用于巖土工程領(lǐng)域，與精細(xì)化確定性離散元分析技術(shù)相結(jié)合，提出了一類分析顆粒材料隨機(jī)力學(xué)行為的非侵入式隨機(jī)離散元方法。
工作概述
本研究建立的針對(duì)顆粒材料隨機(jī)力學(xué)行為分析的
隨機(jī)離散元方法框架
大致分為
4
個(gè)步驟：
1. 根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)
隨機(jī)源
進(jìn)行概率建模，獲得隨機(jī)源變量的概率分布；
2. 依據(jù)建立的隨機(jī)源概率分布模型，進(jìn)行基本隨機(jī)變量的
概率空間剖分
，生成一系列代表性點(diǎn)及其賦得概率；
3. 在每個(gè)代表性點(diǎn)下，對(duì)顆粒材料代表性體積元進(jìn)行
確定性離散元分析
，獲得其關(guān)鍵力學(xué)響應(yīng)隨應(yīng)變的演化曲線；
4. 將代表性點(diǎn)下的賦得概率和確定性響應(yīng)信息代入
Li-Chen 方程
，采用概率密度演化方法數(shù)值求解獲得關(guān)鍵響應(yīng)量和隨機(jī)源變量的聯(lián)合概率密度函數(shù)，進(jìn)而積分獲得關(guān)鍵響應(yīng)量的概率分布。
研究框架的整體分析流程如下圖所示：
數(shù)值結(jié)果
應(yīng)力比隨應(yīng)變的概率密度演化特征：
(a. 概率密度云圖; b. 概率密度曲面; c. 均值和2倍標(biāo)準(zhǔn)差; d.
展開(kāi) Abaqus 中一種考慮材料阻尼的隨機(jī)響應(yīng)分析方法插件源代碼 ￥19.89
<p>根據(jù)文獻(xiàn)《abaqus中一種考慮材料阻尼的隨機(jī)響應(yīng)分析方法》中提供的思路，自己編寫(xiě)了一個(gè)根據(jù)掃頻結(jié)果計(jì)算Rmises應(yīng)力的插件。</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg" style="" width="599" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202405/attachment/f4979f0065cb4395b50f113298dd7acb.jpg?
展開(kāi) 使用Frotran90實(shí)現(xiàn)ls-dyna巖石隨機(jī)材料賦予 ￥20
巖石的隨機(jī)賦予材料可有兩種方法：
第一種如圖1所示，可以將每個(gè)單元建立后才能一個(gè)part并賦予一個(gè)材料。這種方法不能用于單元太多的，因?yàn)閱卧啵ㄟ_(dá)到上百萬(wàn)）也就意味著要建立上百萬(wàn)的part，不現(xiàn)實(shí)。
圖1
第二種方法是如圖2所示：
圖2
這種方法是首先將網(wǎng)格劃分成若干組（如20組），每組為一個(gè)part。將網(wǎng)格隨機(jī)挑選放入每組中，每組數(shù)量不同并賦予不同材料。每組網(wǎng)格數(shù)量可以成正態(tài)分布（或高斯分布），如圖3。本程序也是基于這種思路寫(xiě)的
圖3
使用這種方法進(jìn)行彈體高速打擊巖石的數(shù)值模擬，效果圖如下：
程序的使用方法可見(jiàn)視頻鏈接：https://www.bilibili.com/video/BV1wA4y1Q7eq?spm_id_from=333.999.0.0
展開(kāi) 