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插件簡介RandCylinder V1.0由可在圓柱試件內進行隨機投放球體，插件可指定圓柱試件的高度、直徑，球體的大小范圍、投放的比例，以及球體間的最小間距。插件可用于混凝土骨料的隨機投放、多孔材料模擬、泡沫結構等領域的建模研究。功能說明插件運行后會在Abaqus軟件內自動建立好裝配體，裝配體包括生成的所有球體，以及與球體相適配的帶孔圓柱體部件。

<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

適用版本插件可運行在WindowsXP、7、8、10、11系統上，支持Abaqus6.14、Abaqus2017~2023及以上版本。說明提醒插件需要注冊，注冊完成后注冊的計算機永久可用，售價為單機許可的價格，購買后請聯系QQ：1135122921獲取許可證。

Timeout：最大投放次數，模型采用隨機投放算法，達到設定的投放嘗試次數后停止。此參數若設置過小可能會達不到設定的球體百分比，應根據球體數量適當調整。適用版本插件可運行在Windows10、11系統上，支持Abaqus2024及以上版本。

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。

對于投放成功的骨料及過渡區，插件中采用數組記錄所有參數。最終的Abaqus三維球體骨料及過渡區模型完成如下。 （未完待續...）

對于投放成功的骨料及過渡區，插件中采用數組記錄所有參數。模型完成后將三相材料分別導入到Abaqus軟件中。最終的Abaqus三維凸多面體骨料及過渡區模型完成如下。 （未完待續...）

專業版插件進行了投放算法的優化，與普通隨機投放相比，當投放球體數量過萬時，模型計算效率可提升200倍以上，更適合高體積占比、超多球體的建模。 適用版本 插件可運行在Windows7、8、10、11系統上，支持AutoCAD2010~2025及以上版本。

第一部分查看： 基于CAD-Abaqus的混凝土三維細觀模型建立(一) https://www.yqgqt.org.cn/post/1931155 第二部分查看： 基于CAD-Abaqus的混凝土三維細觀模型建立(二) https://www.yqgqt.org.cn/post

球體比例指最內部球體的總體積占整個長方體體積的百分比設計值，當最小間距較大或迭代指數較小時，球體比例實際值可能達不到設計值，這時可通過降低最小間距及提高迭代指數來增加實際投放的球體比例。插件內置高效投放算法，支持超高數量的球體投放。 球體層數可設置為0~4層，可單獨指定每層的厚度。

自上而下分別為目標模型，樹脂部件名稱，纖維部件名稱，以及如圖所標的參數，并需要指定纖維半徑與樹脂含量，拖動滑塊，設定纖維投放失敗最大嘗試次數。數值盡量采用小數，例如5.0，RC的值為0~1之間。此插件所生成的是可變形的實體模型，設定好之后就可以點擊ok或apply進行生成。插件說明此插件所生成的是實體模型。使用做了視頻，可以在視頻中查看效果。

Max Running steps：最大投放次數，模型采用隨機投放算法，達到設定的投放嘗試次數后停止。此參數若設置過小可能會達不到設定的骨料百分比，應根據骨料數量適當調整。 適用版本 插件可運行在Windows10、11系統上，支持Abaqus2024及以上版本。

</p><p class="ql-align-justify">編寫參考abaqus 2016~2020，由于未找到早期版本的內核，所以不保證在abaqus 2016之前的版本還可以運行。abaqus 2020以后的包括最新版本的也沒查閱，不清楚更新內容，所以也不保證可以運行。但是繼承性一般是比較好的，大概率是可以運行的。

Steps_max：最大投放次數，模型采用隨機投放算法，達到設定的投放嘗試次數后停止。此參數若設置過小可能會達不到設定的球體百分比，應根據球體數量適當調整。適用版本插件可運行在Windows10、11系統上，支持Abaqus2024及以上版本。

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。若球心距大于半徑之和則存儲在骨料數據庫中，進行下一個球體的生成與判斷；若小于，則不存儲，進行下一個球體的生成判斷。最后使用python與abaqus之間的接口，把數據轉化為圖形即可。

</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。

本案例通過AutoCAD隨機三維纖維插件建立隨機投放的圓柱體纖維模型，并將模型導入ABAQUS內，通過混凝土損傷塑性力學模型，研究沖擊荷載作用下鋼纖維混凝土的破壞情況。