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基于CAD骨料隨機投放插件，生成隨機多面體骨料，可以定義四種骨料粒徑范圍，定義四種骨料界面過渡區厚度，將每種骨料及其界面過渡區單獨封裝進不同圖層，對于后續材料的定義提供便利，具有CAD接口的有限元軟件均可使用，所有骨料均執行干涉檢查，基體均已扣除骨料占據部分體積，插件下方可直接讀取各項體積，是一款非常實用的小插件

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。

<p>內含4種隨機投放模型：</p><p>1、基體為圓柱，隨機投放的兩種半徑范圍的實心顆粒</p><p>2、基體為圓柱，隨機投放空心有厚度球體，球體半徑固定</p><p>3、三維大小隨機、位置隨機球體投放，基體為四面體</p><p>4、隨機大小、位置、傾斜角的正六邊形（可設置倒角，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

ANSYS隨機多面體骨料模型，采取精確的干涉判斷，采用多面體相交判別程序，不同于常見的球體干涉，本程序可達到更好的隨機度，以實現大粒徑與小粒徑的匹配度。

隨機骨料

模型采用隨機投放算法，達到設定的時間后停止投放，并生成模型。此參數若設置過小可能會達不到設定的比例，應根據骨料及孔隙比例適當調整。 模擬案例 ABAQUS混凝土細觀模型受壓破壞結果展示。 適用版本 插件可運行在Windows10、11系統上，支持Abaqus 6.14~2023版本。

使用說明插件采用點-線-面-體的三維幾何生成算法，以模擬多面體骨料的外形。算法自動優化骨料體型，防止骨料中出現極小面而影響后期的網格劃分。插件采取隨機投放方式，模擬骨料在混凝土內的分布模型。隨機投放中進行嚴格的骨料干涉判別，確保不存在骨料相交及骨料出界情況。同時插件可指定骨料最小間距參數，確保基體網格能有效劃分。

</p><p>骨料投放算法的主要原理：首先把骨料全部投放到容器中，允許骨料重疊；將骨料間的重疊視為擠壓彈性變形，根據骨料間的刺入深度向量計算出骨料間的排斥力和彈性勢能；按骨料所受排斥力合力的方向移動骨料，逐步更新整個骨料模型的空間結構，直至骨料間的重疊完全消失。

為使所有代碼都可發揮因有的功能。本貼相關源碼及網格映射代碼在主頁課程中已上架，目的為了節約初學者對于該課題研究的時間成本，也供大家舉一反三！

<p>此貼給出了使用MATLAB建立隨機分布顆粒骨料模型的建立方式，而且模型建立后導入abaqus的方法，由于描述過于繁瑣，也沒時間寫，詳細步奏暫未給出，暫時就只上效果圖了，另外對于使用Python語言直接在abaqus建立模型的方法也有給出，需要的同學可以速聯系</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https

if error == 0: center_coord.append([centerx,centery]) radius = max_diameter/2 angle = random.uniform(0,math.pi*2) create_ellipse(centerx,centery,a,b,angle)備注：代碼很長請付費立得代碼壓縮包

這樣的隨機生成可以模擬混凝土試件中骨料的隨機性，使得模擬更加真實和多樣化。 2.2 骨料的投放參數 骨料生成后進行隨機投放程序，投放中需要對骨料間的相交性進行判別，同時需要考慮骨料與骨料間間距過小將導致小邊的出現的問題。小邊通常指的是與整個幾何體相比較小的邊緣或特征，它們可能導致在有限元分析中網格變得不規則或包含過多的小單元，從而增加計算復雜度并可能引發數值不穩定性。

3.3 梯度球體骨料填充模塊 梯度球體骨料填充模塊提供了自定義分布模式（UDF選項），選擇UDF選項后，Size Limit將轉換為文件輸入接口，用戶需選擇一個后綴.py的Python代碼文件，文件中需包含一個getSize(x, y, z)函數接口，該函數返回當前位置晶體的尺寸（>0），文件模板見示例： #coding:utf-8import math def getSize

主要代碼 與開發單個三維隨機骨料模型類似，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。小編為大家提供了部分代碼如下（僅供參考），如需完整代碼或者python開發教學可聯系小編（qq1871858827）。

混凝土在細觀層面上由水泥砂漿、粗骨料和界面過渡區（ITZ）組成，在Abaqus內基于粗骨料隨機投放建立混凝土細觀模型，是研究混凝土軸壓下的本構關系及損傷演化的有效方法。本案例建立隨機圓形粗骨料及實體界面過渡區，對二維細觀混凝土在單軸壓縮下的力學行為進行有限元模擬，展示混凝土的破壞形態。

投放模擬：將生成的隨機骨料顆粒投放到試件內，可以考慮不同投放策略和方法，如均勻投放、集中投放等，模擬骨料在混凝土中的分布過程。4). 統計分析：通過大量的Monte Carlo模擬實驗，統計分析骨料在混凝土中的分布情況，可以計算骨料的密實度、分布均勻性等指標。5).