隨機(jī)介質(zhì)建模
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
隨機(jī)介質(zhì)建模的視頻教程
ABAQUS細(xì)觀混凝土隨機(jī)骨料、鋼纖維建模(Python二次開發(fā))
鋼纖維隨機(jī)生成、投放和相交判斷； 7. 建模維度包括平面二維和空間三維； 8. Python二次開發(fā)參數(shù)化建模，方便修改模型，提高建模效率和避免返工； 9. 可結(jié)合ABAQUS FORTRAN子程序進(jìn)行有限元分析。
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UD單層層合板細(xì)觀建模插件使用（纖維隨機(jī)分布）
UD單層層合板細(xì)觀建模插件（纖維隨機(jī)分布） 插件下載： UD單層層合板細(xì)觀建模插件（纖維隨機(jī)分布）_復(fù)合材料層合板 abaqus插件合集-技術(shù)鄰 (jishulink.com)
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Abaqus python 漸進(jìn)式二次開發(fā)——隨機(jī)批量幾何建模一點(diǎn)通
同時(shí)為python批量隨機(jī)幾何建模提供一些思路和啟發(fā)。 主要內(nèi)容包括： 1.Abaqus二次開發(fā)方法概覽； 2.python語(yǔ)言基礎(chǔ)入門； 3.常用隨機(jī)函數(shù)介紹； 4.簡(jiǎn)單隨機(jī)直徑圓孔批量建模實(shí)例講解。
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隨機(jī)介質(zhì)建模的實(shí)例教程
微觀多孔介質(zhì)流體
微觀多孔介質(zhì)廣泛存在于巖石、土層等流體介質(zhì)之中，這使得流體穿過存在復(fù)雜性，滲流的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀現(xiàn)象，在研究中可采用表征單元體（representative elementary volume，簡(jiǎn)稱REV）方法，這就涉及到微觀介質(zhì)的模型重構(gòu)。
這里采用AbyssFish四參數(shù)隨機(jī)生長(zhǎng)2D軟件進(jìn)行微觀多孔介質(zhì)的構(gòu)建，V1.1版本軟件通過優(yōu)化改進(jìn)的算法，可指定四參數(shù)隨機(jī)增長(zhǎng)的分布概率、生長(zhǎng)概率、孔隙率、以及孔隙尺寸特征等參數(shù)，并可進(jìn)行同一參數(shù)不同孔隙率的動(dòng)態(tài)輸出，方便對(duì)比研究。
這里生成尺寸為寬度為2.0，高度為0.5的多孔介質(zhì)模型，并將其導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，多孔介質(zhì)的孔隙率為70%(白色)。COMSOL模型構(gòu)建方法可以參考：COMSOL建立孔隙尺度多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型教程
多孔介質(zhì)中的孔隙為單聯(lián)通域，無無效幾何，如果指定的孔隙率過小，軟件生成的孔隙可能非單聯(lián)通，需要將非聯(lián)通的的幾何進(jìn)行手動(dòng)刪除處理。
物理場(chǎng)采用流體流動(dòng)中的層流，左側(cè)為流體入口，右側(cè)為出口，以下為流速及壓力計(jì)算結(jié)果。
模型樣圖
建模采用的AbyssFish四參數(shù)隨機(jī)生長(zhǎng)2D軟件可在下面鏈接下載：
https://www.yqgqt.org.cn/post/1899410
展開 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(zhǎng)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(zhǎng)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 可見隨著多面體的階數(shù)增加，根據(jù)小編提供的建模方法建模得到的隨機(jī)多面體骨料模型趨于球體。
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AutoCAD模型導(dǎo)入的方式，實(shí)現(xiàn)無編程構(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 摘要
在CFD分析中如何對(duì)閥的開閉過程進(jìn)行建模？本文基于Simcenter STAR-CCM+軟件介紹一種使用多孔介質(zhì)模型對(duì)彈簧安全閥進(jìn)行建模的方法。該介質(zhì)的阻力系數(shù)隨閥門上游壓力的變化而變化，以模擬彈簧安全閥的可變開度。
內(nèi)容
泄壓閥是一種非常常見
的裝置，存在于各種流體系統(tǒng)中，其目的是通過允許部分流體排放到外部環(huán)境中來防止此類系統(tǒng)的過度增壓。
一些泄壓閥是專為一次性使用而設(shè)計(jì)的，即當(dāng)達(dá)到臨界壓力時(shí)，其中一個(gè)部件（即爆破片）會(huì)破裂，從而導(dǎo)致流體泄漏，如果發(fā)生這種情況，則需要更換。
大多數(shù)情況下，它們是彈簧加載閥，以可控的方式將流體排出系統(tǒng)：閥噴嘴在克服彈簧壓力的預(yù)定壓力下開始打開，并隨著系統(tǒng)壓力的增加而逐漸打開，反之亦然。
在Simcenter STAR-CCM+中，可以使用DFBI模型對(duì)代表閥門的質(zhì)量彈簧阻尼器系統(tǒng)進(jìn)行建模，但由于這涉及網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)，計(jì)算量會(huì)變得比較大（時(shí)間步長(zhǎng)和網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性考慮），特別是當(dāng)模擬不主要關(guān)注閥門開閉的過程而是關(guān)注閥門打開后流體的擴(kuò)散時(shí)，運(yùn)用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)來實(shí)際模擬閥門的運(yùn)動(dòng)就不太容易工程化。
在這篇文章中，提出了一種更簡(jiǎn)單的方法，使用多孔介質(zhì)模型來近似閥門的行為。其想法是將閥門建模為伯努利方程中的局部壓降，并具有相關(guān)的損失系數(shù)（Kloss）。
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隨機(jī)介質(zhì)建模的最新內(nèi)容
原創(chuàng) 于 2026年2月25日 發(fā)布 標(biāo)簽：#FSI #ExplosionSimulation #ALE #SPH #PreSys #CFD #FEM
在爆炸與沖擊仿真領(lǐng)域，多介質(zhì)流固耦合（FSI）問題一直是數(shù)值計(jì)算的核心難點(diǎn)。從空氣沖擊波傳播到結(jié)構(gòu)破壞，再到破片飛散，整個(gè)過程涉及強(qiáng)非線性、大變形與多尺度耦合。
基于
歷經(jīng)3個(gè)月的打磨，OptFuture 2025.4.0今日正式與大家見面！本次更新帶來了隱式建模、隨機(jī)振動(dòng)
兩大全新模塊，并針對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化與文件管理系統(tǒng)進(jìn)行了
多項(xiàng)深度優(yōu)化。在追求仿真效率的道路上，OptFuture始終與您同行。歡迎登錄cae.optfuture.cn探索新版本帶來的高效設(shè)計(jì)與仿真體驗(yàn)！
用戶群
隱式建模
ABAQUS隨機(jī)地層土層建模地質(zhì)分層模型4個(gè)月前
在ABAQUS有限元軟件中構(gòu)建地層地質(zhì)分層幾何模型，對(duì)巖土工程分析具有重要研究?jī)r(jià)值。該模型能精確表征不同地質(zhì)層的幾何形態(tài)、材料屬性及空間分布，為地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估、地震動(dòng)力響應(yīng)模擬及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)提供可靠數(shù)值依據(jù)。通過高精度有限元分析，可顯著降低現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成本，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)參數(shù)，提升施工安全性和經(jīng)濟(jì)性。
本案例中的地質(zhì)分層模型通過CAD隨機(jī)粗糙度表面插件參數(shù)化隨機(jī)生成
ABAQUS二維隨機(jī)多邊形骨料及界面過渡區(qū)（ITZ）的混凝土細(xì)觀建模研究，可有效揭示混凝土內(nèi)部多相復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)機(jī)理。該模型能夠真實(shí)反映骨料隨機(jī)分布特征及ITZ對(duì)裂縫萌生與擴(kuò)展的影響，為準(zhǔn)確模擬混凝土損傷演化過程、預(yù)測(cè)宏觀力學(xué)性能提供理論基礎(chǔ)，對(duì)提升混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與安全性具有重要意義。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立多邊形骨料、界面過渡區(qū)（ITZ）、水泥砂漿基體多相材料混凝土細(xì)觀有限元模型。
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：
插件介紹：
這是一個(gè)具有周期性的ud單胞細(xì)觀建模插件，可以指定單胞的尺寸大小、纖維半徑，以及樹脂含量。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UD單胞細(xì)觀建模插件，如圖所示：
編輯
跳轉(zhuǎn)
點(diǎn)擊它，打開插件界面，如圖所示
本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維隨機(jī)粗糙度表面或地形圖模型，并通過隨機(jī)粗糙度表面進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)模擬。
首先采用CAD隨機(jī)粗糙度表面插件建立三維隨機(jī)粗糙度實(shí)體幾何模型，并將模型導(dǎo)出為iges格式文件。
在ABAQUS內(nèi)將隨機(jī)粗糙度表面文件以部件的形式進(jìn)行導(dǎo)入。
在混凝土結(jié)構(gòu)中，粗骨料與水泥砂漿之間的界面過渡區(qū)（ITZ）是決定混凝土承受荷載能力的關(guān)鍵因素之一,研究表明，混凝土在承受外力時(shí)的破壞主要發(fā)生在界面過渡區(qū)的損傷。本案例介紹通過CAD隨機(jī)多面體&過渡區(qū)3D插件建立隨機(jī)分布的三維多面體骨料及界面過渡區(qū)細(xì)觀混凝土模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)進(jìn)行多相材料的指定。
在AutoCAD軟件內(nèi)，采用CAD
<p class="ql-align-center"><strong>ABAQUS隨機(jī)骨料建模插件V1.0</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p>1. <strong>插件簡(jiǎn)介</strong></p><p>Random Aggregate Modeling V1.0 是一款基于Python 3語(yǔ)言開發(fā)的ABAQUS插件，用于建立3D隨機(jī)骨料模型
