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在ANSYS Workbench內(nèi)建立隨機(jī)圓形骨料混凝土細(xì)觀模型可采用CAD隨機(jī)圓形骨料插件V2.0實(shí)現(xiàn)，在插件內(nèi)設(shè)置模型參數(shù)，運(yùn)行即可自動(dòng)在Auto CAD內(nèi)完成模型草圖繪制。插件可支持設(shè)置骨料粒徑滿足截?cái)嗾龖B(tài)分布等分布模式，可控制骨料比例、間距，以滿足不同的級(jí)配要求，以及設(shè)定界面過(guò)渡區(qū)有無(wú)及厚度。

在AutoCAD內(nèi)將隨機(jī)骨料模型導(dǎo)出為IGES格式后，即可導(dǎo)入到ANSYS Workbench內(nèi)。導(dǎo)入的模型包含圖層信息，可在SpaceClaim內(nèi)批量對(duì)不同部件進(jìn)行賦值材料等修改操作。 打開(kāi)模型，即可在ANSYS Workbench內(nèi)對(duì)三維多面體骨料混凝土細(xì)觀模型進(jìn)行后續(xù)的模擬操作。

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

模型采用CAD隨機(jī)多面體3D插件建立并導(dǎo)入ANSYS軟件。在ANSYS內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)格劃分。ANSYS隨機(jī)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(jiàn)的球體干涉，本程序可達(dá)到更好的隨機(jī)度，以實(shí)現(xiàn)大粒徑與小粒徑的匹配度。

研究進(jìn)展通過(guò)ANSYS進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的構(gòu)建是進(jìn)行混凝土性能分析的有效方法，在ANSYS內(nèi)構(gòu)建混凝土細(xì)觀模型是分析的前提。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(guò)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(guò)AutoCAD模型導(dǎo)入的方式，實(shí)現(xiàn)無(wú)編程構(gòu)建混凝土隨機(jī)骨料。

三維隨機(jī)纖維-球體骨料細(xì)觀混凝土模型——四相（砂漿、骨料、ITZ和纖維）組分的復(fù)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(jī)球體模型中，投放骨料的思路十分簡(jiǎn)單，只需要使用python代碼隨機(jī)生成一個(gè)球體特征數(shù)據(jù)，再與已存儲(chǔ)的球體數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷（判斷球心距與兩球體半徑之和）即可。

作者：水哥ANSYS來(lái)源：本文源于ANSYS結(jié)構(gòu)院，上海安世亞太授權(quán)轉(zhuǎn)載 隨機(jī)分布在材料微觀力學(xué)分析中扮演著重要角色，例如混凝土骨料力學(xué)、新型材料纖維力學(xué)分析等內(nèi)容，提及隨機(jī)分布，更多的同學(xué)可能會(huì)聯(lián)想到采用第三方軟件如Matlab來(lái)生成，并導(dǎo)入ANSYS計(jì)算，其實(shí)ANSYS本身自帶隨機(jī)分布功能，只是功能略有限制。

基于CAD骨料隨機(jī)投放插件，生成隨機(jī)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(guò)渡區(qū)厚度，將每種骨料及其界面過(guò)渡區(qū)單獨(dú)封裝進(jìn)不同圖層，對(duì)于后續(xù)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(zhí)行干涉檢查，基體均已扣除骨料占據(jù)部分體積，插件下方可直接讀取各項(xiàng)體積，是一款非常實(shí)用的小插件

</p><p>（2）多面體</p><p>單個(gè)多面體的生成過(guò)程：在單位球中隨機(jī)構(gòu)造一個(gè)隨機(jī)的四面體，然后在此四面體的基礎(chǔ)上，依次添加新的隨機(jī)點(diǎn)和原來(lái)的四面體構(gòu)成一個(gè)新的多面體，直至多面體的體積到達(dá)預(yù)定值，或沒(méi)法再添加新點(diǎn)為止。采用體積率（Vol Ratio）控制多面體的形態(tài)（扁平—圓潤(rùn)）。體積率定義為多面體體積與其最小包圍球體積的比值。可參考表1中單位球內(nèi)接正多面體的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置。

骨料填充模型的繪制方法-ANSYS APDL命令的使用-不同形狀-不同大小的圖形填充 在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域，我們經(jīng)常面臨一個(gè)挑戰(zhàn)：如何在材料內(nèi)部隨機(jī)生成加強(qiáng)骨料或缺陷孔隙。這種隨機(jī)性的引入對(duì)于模擬材料的真實(shí)行為至關(guān)重要，因?yàn)樗梢愿玫胤从巢牧显趯?shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜性和不確定性。

有限元模型插件生成的幾何模型支持Comsol、ANSYS、Abaqus、Fluent、LS_DYNA、HFSS等多款有限元軟件，以下僅為細(xì)觀混凝土骨料砂漿ITZ三相材料的部分樣圖：ANSYS隨機(jī)骨料及過(guò)渡區(qū)ITZAbaqus細(xì)觀混凝土隨機(jī)多面體骨料及過(guò)渡區(qū)ITZComsol細(xì)觀混凝土骨料砂漿過(guò)渡區(qū)ITZ樣圖下載隨機(jī)多面體ITZ樣圖.rar說(shuō)明提醒插件免安裝

插件介紹CAD多面體骨料及端鉤纖維3D建模插件可用于在AutoCAD軟件內(nèi)隨機(jī)建立三維多面體以及帶有端部彎鉤的纖維模型。

隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀COMSOL模型： 隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀ABAQUS模型： 隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀ANSYS Workbench模型： 使用須知 1、插件使用需注冊(cè)，售價(jià)為單機(jī)許可價(jià)格； 2、插件兼容Windows

在ANSYS Workbench內(nèi)建立多邊形骨料、界面過(guò)渡區(qū)、及水泥漿體在內(nèi)的三相材料混凝土細(xì)觀模型，可研究混凝土的微觀損傷引起宏觀破壞的機(jī)理。 混凝土細(xì)觀模型采用CAD隨機(jī)多邊形插件建模后導(dǎo)入ANSYS內(nèi)。在插件內(nèi)設(shè)置模型參數(shù)后運(yùn)行插件在AutoCAD內(nèi)完成混凝土細(xì)觀模型的建立。

在ANSYS Workbench內(nèi)建立隨機(jī)圓形多孔結(jié)構(gòu)模型可采用CAD隨機(jī)圓形骨料插件建模后將模型導(dǎo)入。 在插件內(nèi)設(shè)置好模型參數(shù)后運(yùn)行，插件會(huì)自動(dòng)完成CAD多孔結(jié)構(gòu)模型的建立，將模型生成面域并導(dǎo)出為IGES格式文件。

</p><p class="ql-align-justify">步驟一：采用Python、Fortran、APDL等編程語(yǔ)言生成隨機(jī)骨料及纖維，判定骨料與骨料之間，纖維與纖維之間，纖維與骨料之間互不侵入。基于此，生成骨料半徑、中心坐標(biāo)，纖維起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的坐標(biāo)。

插件簡(jiǎn)介 CAD隨機(jī)多面體3D插件可用于在AutoCAD軟件內(nèi)生成三維隨機(jī)多面體模型，實(shí)現(xiàn)三維多面體的隨機(jī)分布，同時(shí)可生成與多面體相適配的長(zhǎng)方體帶孔洞基體。 應(yīng)用范圍 插件生成的隨機(jī)分布多面體模型可導(dǎo)入到ANSYS、Ls-Dyna、ABAQUS、COMSOL、Fluent等有限元軟件進(jìn)行裝配操作，用于模擬三維隨機(jī)分布的多面體骨料顆粒，實(shí)現(xiàn)三維混凝土細(xì)觀模型等。