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仿真軟件ABAQUS 6.14-1 付費描述 三維多面體磨粒、圓周隨機分布、砂輪建模、磨削仿真的CAE文件

圖2 顆粒建模示意圖 隨機模型 然后要做的就是創建顆粒的循環生成，將三種不同直徑的顆粒循環生成，此時顆粒的半徑已知，因此設置顆粒的圓心位置隨機，實現顆粒的隨機分布。為了避免顆粒之間發生相互的干涉，既避免生成的圓形之間發生重疊情況，在此基礎上需要添加判斷，成為隨機顆粒圓心位置的限制條件。

2、ANSYS Workbench 導入打開ANSYS Workbench，在幾何內進行導入預先保存的.sat文件：后續進行網格劃分等操作，在ANSYS Workbench內進行即可：插件下載建模用到的CAD插件下載：CAD隨機球體顆粒插件

alt="砂輪模型.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202307/bb0a1788b9144b1e9129256926fc7108.png?

<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

然而，囿于顆粒材料確定性離散元精細化建模與分析 (O'Sullivan 2011, Liu et al. 2022, 2023) 的復雜性和高昂計算成本，傳統方法難以對其進行隨機力學行為的精細化分析。

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。

在上面單顆粒參數化模型基礎上，添加循環并隨機生成顆粒中心坐標，即可實現隨機多顆粒的生成。

隨機骨料模型 混凝土、瀝青混合料等顆粒增強復材料的級配及骨料含量顯著影響其宏觀力學特性。為了最優化混凝土、瀝青混合料等顆粒增強復材料的力學性能，對其細觀結構開展數值模擬仿真分析，開展級配優化設計和研究具有重要的意義。而建立包含隨機形狀，隨機尺寸和隨機位置的骨料顆粒是進行顆粒增強復合材料力學性能數值模擬分析的前提和基礎。

插件介紹 CAD隨機球體顆粒&過渡區3D插件可用于在AutoCAD軟件內生成隨機分布的球體及球體外側過渡區部件，適用于科研繪圖、有限元建模等方面的應用。

3.單個隨機多邊形骨料模型建模方法 本文按照以下步驟，基于ABAQUS使用Python建立單個隨機多邊形骨料： 第一步根據所需的骨料級配，在一定粒徑下建立所需尺寸的外接圓（該圓為虛擬圓，下配圖僅為參考圖）。 第二步選取外接圓上一定數量（應大于等于3，可隨機定義）的點。

插件簡介 CAD隨機球體顆粒-中空圓柱分布插件可在AutoCAD軟件內實現中空圓柱試件及內部隨機球體的參數建模功能，插件可指定中空圓柱試件的外徑、內徑、高度，及球體的分布參數。 插件可控制隨機球體之間的最小間距，以確保隨機球體間不會發生干涉，當球體最小間距設置為負數時，球體間可能會發生相交。

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。

在空間中生成剛性顆粒（注意是剛性顆粒）有下列幾種方法： 1.修改關鍵字，構建粒子生成器模型生成隨機分布剛性顆粒 2.使用python語言直接在ABAQUS中生成顆粒，并進行剛體綁定，使其成為剛性顆粒，或者直接生成解析剛體或離散剛體。 方法1生成顆粒的隨機性較好，操作簡單。

1 區域劃分 我們主要使用rblock的建模特性作為過渡，得到隨機的多邊形區域。

comsol隨機幾何模型在常見的材料中，嚴格來講均質單一性的材料并不常見，更多的是隨機材料。這就使得在幾何建模時需要考慮材料的隨機性，這里講介紹幾種常見的隨機材料模型及在comsol內構建該模型的方法。

圓形給出了圓心坐標和圓上一點的坐標。我們可以對這行代碼稍加修改，完成批量隨機幾何建模。

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，數量共計600個。

也可導入到SolidWorks等其他建模軟件或進行多面體顆粒、多邊形骨料的科研論文繪圖。 功能介紹 1、集配分布 插件可指定生成三種粒徑分布范圍，同時可控制每種粒徑范圍的多面體顆粒的個數，具有基本的顆粒粒徑大小及集配控制功能。 2、面數控制 插件可控制每種粒徑范圍內的多面體面數，實現不同類型的多面體骨料的投放。

3 仿真結果分析3.1 整體纖維分布圖 6 顯示了纖維顆粒在仿真開始后不同時間段在流場中的運動過程，其中顆粒的顏色代表顆粒移動速度。初始時刻，壓力作用在流場進口面，并且該面上隨機生成纖維。在 t=0.3 s 時，流場入口處已隨機生成部分纖維，纖維的軸向在空間內隨機朝向。在 t=0.7 s 時，流場中的纖維分布已略微呈現出“倒三角”的形狀，管道中間的纖維下落較壁面附近的纖維快。