孔隙結構建模的案例
COMSOL FGM模型 功能梯度材料 梯度孔隙建模教程
功能梯度材料(FGM)是一種新型非均勻復合材料,是由性能不同的兩種或多種材料復合成組分和結構呈現(xiàn)連續(xù)梯度變化的材料。它要求功能、性能隨內(nèi)部位置的變化而變化，以實現(xiàn)功能梯度的材料。
從本質(zhì)上來講，F(xiàn)GM是一種比較特殊的復合材料。
在自然界也有許多功能梯度材料的例子，如竹子、貝殼、骨骼等。
FGM構建
本文采用COMSOL軟件進行FGM模型的構建，以下表現(xiàn)三種不同形式的功能梯度材料模型：
粒徑均勻變化
雙材料擴散
變粒徑分布
建模教程
在COMSOL內(nèi)建立功能梯度材料可以采用AutoCAD模型導入的方式，這里用到了CAD建模插件。
插件下載：
CAD 功能梯度材料（FGM）2D插件
展開 ANSYS三維梯度孔隙結構受壓模擬
ANSYS對三維梯度孔隙結構的力學分析具有重要研究意義。其高精度建模揭示孔隙率梯度分布、幾何特征對彈性模量、強度及斷裂韌性的影響機制，量化應力集中與失效風險，為航空航天、生物醫(yī)用等領域的結構優(yōu)化提供理論支撐與方法創(chuàng)新。本案例介紹在ANSYS內(nèi)對功能梯度孔隙材料（FGM）的受壓模擬。
梯度孔隙3D模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建模，AutoCAD參數(shù)化建模完成后將多孔結構梯度模型導出為sat格式文件。
在ANSYS Workbench內(nèi)選擇與研究相適應的分析系統(tǒng)，并在幾何結構下導入梯度孔隙幾何模型。
對模型劃分網(wǎng)格并在分析設置中添加受壓荷載。
求解并查看計算結果。
展開 COMSOL建立孔隙尺度多孔介質(zhì)結構模型教程
通過軟件將png格式的圖片轉換為DXF格式文件，也就是AutoCAD支持的文件：
下一步打開COMSOL軟件建立二維模型，導入事先準備好的dxf模型，需要注意導入選項選擇【不接合】
然后通過轉換為實體命令將圖形的外側輪廓及內(nèi)部孔隙分兩步轉換為實體，這里在選擇內(nèi)部孔隙時可采用全選的方式更快速的選擇。
通過布爾操作與分割中的差集做差，將孔隙部位挖空。
網(wǎng)格劃分等后續(xù)操作：
本教程用到的CAD文件下載：
AbyssFish.rar
隨機孔隙建模軟件：
隨機微觀孔隙2D軟件
ANSYS多孔材料孔隙介質(zhì)建模教程 基于蒙特卡洛算法Voronoi圖生成
首先通過CAD Voronoi插件建立孔隙的幾何模型，該插件是基于蒙特卡洛隨機生成算法，進行隨機布置控制點，同時具有控制區(qū)塊尺寸的功能。在CAD中生成相應圖形的面域，并將生成的孔隙導出為.sat文件備用。
打開ANSYS Workbench，導入事先生成的.sat文件，并進行添加矩形，刪掉導入的卵石形實現(xiàn)二維多孔模型的構建：
進行網(wǎng)格劃分等操作：
comsol三維多孔結構 泡沫材料 孔隙介質(zhì)模型
孔隙結構
在comsol內(nèi)生成球體或立方體結構的多孔材料結構：
comsol泡沫結構，泡沫球體顆粒占比80%：
建模方法
采用陣列式隨機分布，生成符合規(guī)定比例的隨機孔洞。模型采用CAD隨機孔隙3D插件生成，然后將多孔結構3D模型導入到comsol軟件內(nèi)。
插件鏈接
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1890691
【CAE案例】結構仿真對層壓木質(zhì)結構的地震響應進行自動化非線性建模中的應用
01 研究背景
本次研究對象木質(zhì)結構，這種傳統(tǒng)材料其實有著顯著的各向異性。使用木頭制作的交叉層壓板（圖2），即CLT板同樣具有各向異性。CLT板材在兩個主方向上有不同的抗彎剛度和平面穩(wěn)定性，在墻面和地板的建造中都有使用。
圖1 木材的各向異性
圖2 CLT板的結構
木質(zhì)結構在地震的整體表現(xiàn)主要由接觸和離散的連接結構決定。連接結構對壓縮沒有反力，但對拉力或剪力有尖銳的響應，并且板與板之間的接觸是單邊的。
圖3 地震對結構的作用方式
02 自動化建模方法
藍色：墻面
黃色：墻間接觸面
綠色：墻地板接觸面
暗紅：地板面
鮮紅：角支架（只有抗剪剛度的K_T_D_L 彈簧）
黑色：WC/WFC/FC（有抗剪剛度和軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
紫色：拉力構件（只有軸向剛度的K_T_D_L 彈簧）
圖5 拉力構件的力學響應
圖6 網(wǎng)格
模型一共有449個面（61個CLT板），204個有接觸和摩擦的邊緣，1543個離散元件代表9種連接構件，211個板件連接。所有的組和連接區(qū)域都是自動生成的。
03 計算結果
線性模型
無摩擦接觸
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
非線性模型
有接觸摩擦，μ=0.2
低加速度時的兩種建模的差別
（左）直接連接，（右）有接觸和摩擦
（左）時變場驗證，（右） 累計場驗證
04 結論與展望
檢驗的應力場包括：
1. 板子的軸向（壓或拉）力與扭矩結合產(chǎn)生的板在縱向的應力；
2. 垂直于板的剪切力產(chǎn)生的縱向剪切應力；
3.
展開 肋環(huán)型網(wǎng)殼結構 ANSYS 參數(shù)化建模與自動出圖案例介紹 ￥19.89
案例總結
肋環(huán)型網(wǎng)殼結構在空間結構體系中具有代表性，其幾何特征復雜、參數(shù)多、建模過程繁瑣。本案例通過 APDL 參數(shù)化編程方法，實現(xiàn)了從幾何定義、單元生成到結果出圖的自動化流程，大幅提升了建模效率與分析便捷性。
該模型既可作為快速驗證結構可行性的小工具，也可作為進一步進行屈曲分析、穩(wěn)定性研究和二次開發(fā)的基礎模板。對于從事空間結構建模、科研分析或教學應用的用戶而言，本案例提供了一種簡潔、高效、可擴展的建模方案。
ABAQUS多孔結構建模2D
ABAQUS二維隨機多孔結構建模，可有效表征孔隙隨機分布與連通特性，結合有限元方法精確模擬在復雜載荷下的力學響應與損傷演化過程，或進行孔隙區(qū)域內(nèi)的流體模擬滲流分析。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立隨機分布的多孔結構二維模型。
多孔結構模型采用單連通周期邊界多孔結構2D軟件參數(shù)化生成，模型為png格式的圖片文件。
采用CAD圖像導入插件將多孔結構模型導入到AutoCAD內(nèi)轉換為CAD文件。
將CAD文件進行面域生成預處理后導出為iges格式文件，并導入到ABAQUS內(nèi)建立部件。
在部件編輯中將模型空間更改為二維平面。
新建一個與原模型尺寸相同的矩形部件，并在裝配中與導入的部件進行切割幾何操作，建立多孔結構二維模型。
也可與導入的部件裝配建立孔隙＋顆粒兩相材料模型。
可進行網(wǎng)格劃分及完成后續(xù)的多孔結構仿真模擬。
展開 STAAD結構建模及分析
Staad包含了工程中所有常用的單位系統(tǒng)，在建模過程中可以按需要隨時改變單位系統(tǒng)，不同的單位制的長度單位和力的單位也可以混合使用。角度(或轉角)的輸入單位是度，但在節(jié)點位移輸出時，轉角單位是以弧度為單位的。
STAAD結構建模及分析.doc
ABAQUS-復雜鋼結構節(jié)點建模要點
wx_fmt=png"></p><p class="ql-align-center"><br></p><p><strong>公眾號：結構工程師</strong></p><p><br></p>
仿生波紋夾層結構建模插件 ￥120
華中科技大學：一種新型3D打印仿生波紋夾層結構三點彎試驗及失效分析
復合材料力學 | 原創(chuàng)作品 | 未經(jīng)允許不得轉載
以下是付費插件及仿真案例。
ABAQUS三維晶體結構柱狀晶等軸晶建模
通過ABAQUS三維晶體塑性有限元建模，深入揭示柱狀晶微觀結構（如晶粒尺寸、取向）與力學性能的關聯(lián)，為鑄造、焊接工藝優(yōu)化提供關鍵理論依據(jù)，顯著提升材料可靠性與使用壽命。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維晶體結構有限元模型。
柱狀晶體模型采用CAD Voronoi V2.1插件建模，首先建立二維Voronoi模型，并在CAD內(nèi)通過拉伸命令形成三維柱狀晶體。
等軸晶模型采用CAD Voronoi 3D插件直接生成。
CAD晶體結構建模完成后，導出為iges文件，并以部件的形式導入到ABAQUS內(nèi)。
在ABAQUS內(nèi)建立裝配即可完成三維晶體結構的建模。
展開 梁單元結構建模optistruct求解查看應力，沒有Von mises、normal stress? ￥20
本帖子是關于：整體以梁單元結構建模進行預應力模態(tài)分析，optistruct求解后查看應力結果，沒有von mises stress、normal/shear stress應力信息的原因，以及如何解決這個問題的方法。
前段時間接觸到桁架橋的結構分析，桿件橫截面主要為BOX和C型槽，C型槽的剪切中心和中性軸不重合，前處理采用梁單元cbeam建模，單元類型選擇cbar還是cbeam，可以參考：【HyperMesh寶典】之梁單元 (qq.com)。建立梁單元截面類型選擇HYPER BEAM庫下的thinwalled box和standard channel，屬性卡片選擇pbeam，求解后，hyperview查看應力結果發(fā)現(xiàn)只有element stress1D(s)下的CBAR/CBEAM Axial stress和long stress，沒有von mises stress、normal stress等應力。
網(wǎng)上搜索了一圈都沒有找到相關的問題的解決方法，也可能是我沒找全面，只能老老實實啃幫助文件，找到了關于Stress Result Written in HyperView，附上鏈接以及截圖：Stress Results Written in HyperView .h3d Format (altair.com)
展開 ABAQUS三維多孔結構建模插件QSGS3D V2版本 ￥598
可將生成的模型創(chuàng)建網(wǎng)格部件后刪除孔隙單元來實現(xiàn)多孔結構并進行模擬分析。以下為多孔結構的軸心受壓應力及位移模擬結果。
適用版本
插件可運行在Windows10、11系統(tǒng)上，支持Abaqus2024及以上版本。如需Abaqus2023及以下版本的插件可查看：
QSGS3D V1.0
https://www.yqgqt.org.cn/post/1919416
更新日志
2023/09/12 V1.0
插件發(fā)布
實現(xiàn)三維四參數(shù)單一材料隨機生長
2024/04/12 V2.0
適配Python3及Abaqus2024以上版本
優(yōu)化注冊編號及插件界面
說明提醒
插件需要注冊，注冊完成可永久可用，售價為單機許可的價格，購買后請聯(lián)系QQ：1135122921或微信：AbyssFish_LJR獲取許可證。
本文發(fā)布前購買過本插件低版本的用戶可憑借購買憑證及許可信息免費升級到當前版本。
展開 SimLab+OptiStruct結構建模與分析基礎培訓
<h3 class="ql-align-justify">Altair官方線下培訓日程公布-3月27日，武漢，SimLab+OptiStruct結構建模與分析基礎培訓</h3><p class="ql-align-justify"><strong>線下培訓時間：2025.3.27-3.28（為期兩天）</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>培訓地點：武漢</strong></p><p class="ql-align-justify"><strong>溫馨提示：</strong></p><ul><li><strong>線下公開培訓</strong>僅線下參加，暫不實行線上直播/錄播。</li><li>培訓席位有限，請至少<strong>提前一周</strong>報名，報名入口添加客服獲取。
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