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模型構建1、CAD模型生成首先采用CAD隨機球體顆粒插件在AutoCAD內構建三維球體幾何模型：插件可指定生成隨機分布的不相交的球體顆粒，同時生成與球體顆粒裝配的帶有孔洞的長方體基體。同時對顆粒的粒徑大小、比例等都能進行控制。將生成的三維球體幾何模型導出為.sat格式文件備用。

在ANSYS內構建隨機分布的纖維除了采用命令流的方式外，還可以采用AutoCAD模型導入的方法，在這里對CAD生成隨機纖維及導入ANSYS進行詳細介紹。首先采用CAD隨機三維纖維插件進行纖維及基體材料的幾何模型構建，插件可指定數目、直徑、長度、角度的三維分布的圓柱體纖維，插件嚴格控制纖維之間不發生干涉，同時插件會在CAD內生成與圓柱體纖維相適配的帶有空洞的長方體基體。

在ANSYS內建立多孔結構模型可采用CAD隨機球體插件專業版參數化建立模型后再將模型導入到Workbench內實現。 具體操作步驟為在AutoCAD內將生成的多孔結構模型導出為.sat格式文件，再通過Workbench幾何結構-導入幾何模型，將模型導入到Workbench內。

在AutoCAD內將隨機骨料模型導出為IGES格式后，即可導入到ANSYS Workbench內。導入的模型包含圖層信息，可在SpaceClaim內批量對不同部件進行賦值材料等修改操作。 打開模型，即可在ANSYS Workbench內對三維多面體骨料混凝土細觀模型進行后續的模擬操作。

基于Matlab的二維與三維隨機裂隙生成二維隨機裂隙生成三維部分代碼截圖注1：上述所有資料源于本人辛苦收集，這里僅收取部分資料查找費，大家按需下載。注2：上述所有資料均不答疑，購買后不退不換。注3：如有侵權，請聯系本人，將立即下架。

CAD隨機粗糙度表面插件，在插件內設置模型的參數信息后，運行插件即可在AutoCAD內建立三維隨機起伏的地層模型。

1、ANSYS三維纖維骨料混凝土：2、ANSYS球形試件隨機模型：3、ANSYS隨機裂縫巖石節理裂隙建模插件：CAD隨機幾何3D插件

插件介紹 CAD隨機球體插件專業版可用于在AutoCAD內建立隨機分布的球體三維模型。 模型說明 模型尺寸中長度、寬度、高度：設定隨機球體生成的長方體區域，及生成的長方體部件尺寸。 建模控制中球體內包參數為限定球體是否會穿過模型的邊界。

插件介紹 CAD隨機粗糙度表面插件可用于在AutoCAD軟件內生成隨機高度分布的表面三維實體模型，適用于科研論文繪圖、有限元建模、隨機地形模擬等方面的應用。

作者：水哥ANSYS來源：本文源于ANSYS結構院，上海安世亞太授權轉載 隨機分布在材料微觀力學分析中扮演著重要角色，例如混凝土骨料力學、新型材料纖維力學分析等內容，提及隨機分布，更多的同學可能會聯想到采用第三方軟件如Matlab來生成，并導入ANSYS計算，其實ANSYS本身自帶隨機分布功能，只是功能略有限制。

三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型——四相（砂漿、骨料、ITZ和纖維）組分的復合混凝土模型組成效果和仿真效果如下。 在前邊的三維隨機球體模型中，投放骨料的思路十分簡單，只需要使用python代碼隨機生成一個球體特征數據，再與已存儲的球體數據進行判斷（判斷球心距與兩球體半徑之和）即可。

本文將介紹如何使用ANSYS軟件中的APDL（ANSYS Parametric Design Language）命令來實現這一需求，并通過一個簡單的平面案例來詳細解析操作步驟。一、問題概述與關鍵點在建模過程中，隨機生成加強骨料或缺陷孔隙的問題可以簡化為在指定區域內隨機放置圖形的問題。這個過程需要考慮以下幾個關鍵點： 填充率：填充率是指生成的圖形占整個模型區域的比例。

在ANSYS Workbench內建立隨機球體及ITZ界面層混凝土細觀模型可采用CAD隨機球體顆粒&過渡區3D插件建模后將模型導入。 在插件內設置好模型參數后運行，插件會自動完成隨機球體、界面過渡區、基體模型的建立。插件已將不同部件分圖層進行建模，將模型整體導出為IGES格式文件。

插件介紹CAD隨機多面體&過渡區插件可用于在AutoCAD軟件內生成隨機三維多面體及包裹多面體的界面過渡區部件，同時生成指定長寬高的長方體部件。插件可確保多面體、過渡區、試件三者之間不發生干涉且裝配合理，確保生成的模型導入有限元軟件后幾何合理有效。插件采用參數化建模的方式，可指定的參數有試件的尺寸、四種粒徑范圍、每種粒徑的投放個數、多面體的面數以及過渡區的厚度等參數。

第三步對正六面體模型進行隨機切割，切割過程中應保證骨料模型為凸多邊形。 第四步取出所需的隨機多面體骨料模型。4.主要代碼 開發單個三維隨機骨料模型可先在ABAQUS/CAE中進行建模，然后參考rpy文件生成的python腳本，選擇所需的語句進行開發。

插件生成的dwg文件可導入到Comsol、Abaqus、ANSYS等有限元分析軟件內，用于模擬纖維混凝土、鋼纖維、纖維增強復合材料等。</p><p><strong>插件界面</strong></p><p>CAD_隨機三維纖維插件界面如下圖所示，可指定纖維生成的（x,y,z）范圍，纖維與基體邊界不相交。同時可控制纖維之間的相交性及纖維的整體性。

插件簡介 CAD隨機多面體3D插件可用于在AutoCAD軟件內生成三維隨機多面體模型，實現三維多面體的隨機分布，同時可生成與多面體相適配的長方體帶孔洞基體。 應用范圍 插件生成的隨機分布多面體模型可導入到ANSYS、Ls-Dyna、ABAQUS、COMSOL、Fluent等有限元軟件進行裝配操作，用于模擬三維隨機分布的多面體骨料顆粒，實現三維混凝土細觀模型等。

功能介紹 CAD隨機纖維線3D中空圓柱分布插件，可用于在AutoCAD軟件內生成指定數目、長度、角度的三維分布的纖維，纖維采用的是直線，生成的CAD文件可導入到Comsol、Abaqus、ANSYS、LS-DYNA等有限元分析軟件內，進行梁單元等建立，用于模擬三維裂縫、纖維梁單元等，可用于巖石或混凝土的初始裂縫、纖維混凝土、纖維復合材料等領域。