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在ANSYS內(nèi)構(gòu)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(dǎo)入的方法，在這里對CAD生成隨機纖維及導(dǎo)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(gòu)建，插件可指定數(shù)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(fā)生干涉，同時插件會在CAD內(nèi)生成與圓柱體纖維相適配的帶有空洞的長方體基體。

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(jié)理裂隙建模插件：CAD隨機幾何3D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(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(shù)據(jù)，再與已存儲的球體數(shù)據(jù)進行判斷（判斷球心距與兩球體半徑之和）即可。

插件介紹：這是一個任意鋪層角度的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。纖維采用隨機分布，纖維與樹脂分為兩個部件。

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(nèi)生成指定數(shù)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(dǎo)入到Comsol、Abaqus、ANSYS、LS-DYNA等有限元分析軟件內(nèi)，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(fù)合材料等領(lǐng)域。

案例演示【二維顆粒細觀模型中嵌入纖維】細觀骨料模型由POLARIS_MesoConcrete插件生成，顆粒含量50%；在ZZ-Blank集合中嵌入2種纖維，左上角圖中纖維數(shù)量共計150個，且纖維之間不能相交；右上角中纖維之間能相交；左下角圖中纖維角度在30~60度之間隨機變化；右下角圖中纖維能相交，數(shù)量共計600個。

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;前一篇講了長方體內(nèi)隨機球體的建模，本文介紹長方體內(nèi)隨機纖維的建模過程，同樣是通過詢問AI，生成lsprepost的腳本，在lsprepost中運行腳本生成纖維。生成纖維與生成球體網(wǎng)格有些不同，lsprepost無法通過坐標(biāo)直接生成梁單元，需要先繪制曲線，再畫網(wǎng)格。

問題： 在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，有時為了評估結(jié)構(gòu)共振條件下是否可以滿足要求。需要將環(huán)境PSD譜，疊加共振頻率的駐頻進行振動仿真。當(dāng)使用Ncode進行計算時可以實現(xiàn)同時輸入環(huán)境PSD譜和正弦駐頻。但是在Ansys Workbench進行隨機振動分析時，確不能同時輸入PSD譜和正弦駐頻。

插件介紹：這是一個具有周期性的ud單胞細觀建模插件，可以指定單胞的尺寸大小、纖維半徑，以及樹脂含量。纖維采用隨機分布，纖維與樹脂分為兩個部件。

<h1 class="ql-align-justify"><em>插件介紹：</em></h1><p class="ql-align-justify">這是一個UD單層層合板細觀建模插件，可以指定層合板的尺寸大小、纖維半徑，以及樹脂含量。纖維采用隨機分布。纖維與樹脂分開建模。

CAD隨機纖維2D插件用于在AutoCAD內(nèi)生成隨機直線，可用于導(dǎo)入comsol、Abaqus、ANSYS、Fluent等軟件內(nèi)進行纖維模型、線性梁單元、隨機裂縫、裂紋等方面的建模。插件可控制生成的隨機線分布區(qū)域、線條數(shù)目、線條長度范圍、線條走向角度等信息。同時可控制線條之間是否會相交以及線條間的最小間距信息，以滿足有限元網(wǎng)格劃分的要求。

功能介紹CAD隨機纖維3D插件，可用于在AutoCAD軟件內(nèi)生成指定數(shù)目、長度、角度的三維分布的纖維，纖維采用的是直線，生成的dwg文件可導(dǎo)入到Comsol、Abaqus、ANSYS等有限元分析軟件內(nèi)，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(fù)合材料等領(lǐng)域。

功能介紹可用于在AutoCAD內(nèi)生成指定纖維長度范圍、指定角度的隨機纖維分布圖。也可定義纖維的相交性、數(shù)目等控制信息。生成的dwg文件可導(dǎo)入到comsol、abaqus、ansys等有限元軟件，用于模擬纖維復(fù)合材料或材料的原始裂縫等方面。注意CAD內(nèi)生成的纖維為一維的線。

在COMSOL中可采用CAD模型導(dǎo)入的方式實現(xiàn)隨機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，而非實體。將長方體基體導(dǎo)出為.sat文件，同時將刪除基體后的線狀纖維另存為.dwg文件。

在ANSYS Workbench建立三維纖維混凝土模型可采用CAD隨機幾何3D插件建模后導(dǎo)入，模型包含球體粗骨料、圓柱體長纖維、水泥砂漿基體等不同組分。

插件生成的dwg文件可導(dǎo)入到Comsol、Abaqus、ANSYS等有限元分析軟件內(nèi)，用于模擬纖維混凝土、鋼纖維、纖維增強復(fù)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。

作者：水哥ANSYS來源：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，提及隨機分布，更多的同學(xué)可能會聯(lián)想到采用第三方軟件如Matlab來生成，并導(dǎo)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。

comsol多類隨機裂隙，帶厚度裂隙：comsol纖維隨機分布，復(fù)合材料：comsol隨機分布顆粒：comsol隨機孔隙：comsol不干涉隨機幾何構(gòu)建在comsol內(nèi)主流的隨機分布幾何構(gòu)建方法是通過COMSOL with Matlab連接，通過Matlab代碼實現(xiàn)模型的建立。