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插件介紹 Random Element Del - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件內(nèi)對自建網(wǎng)格部件進(jìn)行指定區(qū)域內(nèi)的隨機(jī)單元刪除，可用于生成指定孔隙率或模擬缺陷等。 插件使用中指定需要進(jìn)行刪除的部件，這里的部件需要為網(wǎng)格部件。設(shè)定刪除單元的比例參數(shù)（Del Ratio）及限定需要刪除單元的范圍（Range）。

原理介紹 部件生成原理：插件基于所選擇的圖像尺寸信息，即圖像的寬度及高度像素建立二維可變形殼部件，建立部件的尺寸為所選圖像尺寸乘以設(shè)置的Scaling參數(shù)。 網(wǎng)格單元劃分：部件網(wǎng)格劃分的單元尺寸為設(shè)置的Scaling參數(shù)，劃分四邊形單元，劃分完成后的部件單元數(shù)量與指定的圖像中像素數(shù)量一致。

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，需要手動或借助其他插件設(shè)置材料行為參數(shù)。

為了在ABAQUS中定義裂紋，首先需要指定裂紋面（crack front）以及裂紋尖端（crack tip），對于通過ABAQUS創(chuàng)建的二維部件實例，裂紋前沿可以指定為幾何點，幾何邊線以及幾何面，裂紋尖端可以指定為幾何點，而對于外部導(dǎo)入的二維網(wǎng)格（orphan mesh），裂紋前沿可以指定為節(jié)點，單元邊和單元面，裂紋尖端尖端可以指定為節(jié)點。

結(jié)果如圖所示： 對比： 插件說明體素生成技術(shù)說明： 該插件首先根據(jù)部件的尺寸大小，構(gòu)建出可以剛好包裹部件的網(wǎng)格體，再遍歷每一個單元，根據(jù)單元的質(zhì)心是否包絡(luò)再部件實體中，來決定單元的取舍。本次以一個球體來演示單元質(zhì)心的包絡(luò)情況。

插件說明體素生成技術(shù)說明：（與上一篇插件生成技術(shù)大致相同） 該插件首先根據(jù)部件的尺寸大小，構(gòu)建出可以包裹部件的最小網(wǎng)格體，再遍歷每一個單元，根據(jù)單元的質(zhì)心是否包絡(luò)再部件實體中，來決定單元的取舍。本次以一個球體來演示單元質(zhì)心的包絡(luò)情況。

先對部件實例進(jìn)行布種，不規(guī)則的部件需要對其進(jìn)行分區(qū)，必要的話對進(jìn)行邊布種，然后對部件實例進(jìn)行網(wǎng)格劃分，可以利用網(wǎng)格控制對要劃分的網(wǎng)格進(jìn)行控制，有六面體單元、混雜單元、四面體單元、楔形單元。還可以利用元素類型對劃分的單元進(jìn)行選擇，劃分完網(wǎng)格后就可以對其進(jìn)行作業(yè)的創(chuàng)建與提交，提交作業(yè)成功后進(jìn)入后處理階段，在后處理里面對需要的相應(yīng)結(jié)果進(jìn)行提取。

二維平面網(wǎng)格創(chuàng)建二維平面網(wǎng)格的生成是整個建模過程的第一步。這一步的目標(biāo)是在層合板的中面上建立規(guī)則的四邊形網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方式，通過指定網(wǎng)格密度參數(shù)來控制單元數(shù)量。具體實現(xiàn)時： 首先在板的一條邊界上按照均勻間距生成一列節(jié)點，這些節(jié)點的坐標(biāo)由板的寬度和網(wǎng)格密度決定。 然后通過坐標(biāo)平移的方式，沿著板的長度方向復(fù)制這列節(jié)點，生成整個平面上的節(jié)點矩陣。

下列的功能模塊在ABAQUS/CAE操作整個過程中常常見到，這個表簡明地描述了建立模型過程中要調(diào)用的每個功能模塊。 “Part（部件） 用戶在Part模塊里生成單個部件，可以直接在ABAQUS/CAE環(huán)境下用圖形工具生成部件的幾何形狀，也可以從其它的圖形軟件輸入部件。

插件介紹 QSGS3D V2.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus2024及以上版本軟件內(nèi)基于Quartet Structure Generation Set（QSGS）隨機(jī)生長四參數(shù)生成法構(gòu)建三維多孔介質(zhì)雙相材料，插件可指定生成試件的長度、寬度、高度以及劃分的網(wǎng)格單元尺寸。

?手動建立長方體部件，進(jìn)行裝配并與所有骨料進(jìn)行差集，實現(xiàn)基體部件的建模。 ?為骨料及基體指定材料屬性參數(shù)等信息。 ?設(shè)定分析步。 ?指定骨料與基體間的相互作用。 ?添加荷載信息。 ?進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 ?建立作業(yè)并提交分析。 ?可視化查看結(jié)果。

?打開Abaqus運行插件，會自動構(gòu)建部件并劃分網(wǎng)格同時基于隨機(jī)生長四參數(shù)法將不同材料賦值給對應(yīng)單元。 ?修改材料1及材料2的材料參數(shù)。 ?將部件進(jìn)行裝配。 ?建立分析步、指定荷載并提交分析。

粒徑區(qū)間設(shè)置可連續(xù)也可不連續(xù)，可指定所有粒徑大小一致。Ratio：當(dāng)前組球體占所有球體的比例，比例為體積比。Volume ratio：所有球體的體積占長方形體積的比例。Gap_min：球體之間可能存在的最小間距，本參數(shù)設(shè)置是為了防止球體之間距離過小造成模型中存在小邊，而影響到后期的網(wǎng)格劃分，此參數(shù)設(shè)置建議大于外側(cè)長方體的最小單元尺寸。

，厚度方向網(wǎng)格均設(shè)置為一層網(wǎng)格，通過調(diào)控長度方向網(wǎng)格尺寸來保證不同數(shù)量網(wǎng)格要求，同時默認(rèn)面內(nèi)網(wǎng)格50x50，厚度方向1層為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果 求解器 為排除不同求解器基本單元之間的差異影響，本文同時使用Ansys，Abaqus，OptiStruct，Simulation四種求解器進(jìn)行對比其中Abaqus使用單元類型為C3D10，Ansys使用單元類型為

模型說明 插件在Abaqus內(nèi)建立長方體模型，采用背景網(wǎng)格的方式，基于CT掃描圖像的灰度差異，將六面體單元劃分集并賦值兩種材料類型，以實現(xiàn)不同部件的區(qū)分。 模型生成后也可根據(jù)模擬的需要，刪除一個單元集，僅對剩余部分進(jìn)行模擬。

注意，插件僅可對已劃分網(wǎng)格的部件使用，并未指定材料屬性、分析步、相互作用、載荷等，此部分內(nèi)容需要用戶根據(jù)模擬內(nèi)容自行設(shè)置。 參數(shù)說明 Model、Part：選擇需要進(jìn)行晶格劃分的模型及部件，部件需首先進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 Cells num：生成的晶格數(shù)量。

單元和節(jié)點重新編號startLabel為起始編號，increment為順序編號增量，該方法只針對孤立網(wǎng)格（.inp或.odb導(dǎo)入的網(wǎng)格）。

原理介紹插件基于背景網(wǎng)格的方式生成兩種材料的單元，以實現(xiàn)不同材料的指定。插件內(nèi)置隨機(jī)孔隙生成算法，算法基于優(yōu)化后的四參數(shù)隨機(jī)生長原理，進(jìn)一步提高孔隙的聚集性，使模型與自然界中的孔隙結(jié)構(gòu)具有更高的相似性。 模型同時可處理為刪除孔隙單元的網(wǎng)格部件，實現(xiàn)真實的孔隙效果。

注意，插件僅完成了幾何部件的網(wǎng)格劃分及材料截面指派，并未指定材料屬性、分析步、載荷等，此部分內(nèi)容需要用戶根據(jù)模擬內(nèi)容自行設(shè)置。 參數(shù)說明 Length、Width、Height：設(shè)置模型的長寬高尺寸，分別對應(yīng)坐標(biāo)軸x， y，z方向。單位全局統(tǒng)一即可。 Element size：單元尺寸。插件劃分立方體單元，形成體素模型，因此模型的長寬高需要同時為單元尺寸的整數(shù)倍。

表2 分析結(jié)果這里需要補(bǔ)充說明，計算零部件的非線性屈曲載荷，也可以直接一次施加強(qiáng)制位移的方式求解，具體設(shè)置如下圖5所示，幾何非線性求解設(shè)置為增量負(fù)載，載荷步數(shù)10（步數(shù)越大，位移-載荷曲線越光滑，當(dāng)然計算資源需求越高）。增量負(fù)載提供了加載歷史，其中包含了指定的加載增量數(shù)量的結(jié)果，用于非線性屈曲分析，以確定可能發(fā)生結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的載荷。