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插件介紹CAD多孔結構3D QSGS插件可用于在AutoCAD軟件內生成三維多孔結構模型，可用于數(shù)字巖心、多孔介質、多孔結構等方面的建模及模擬。 插件可指定模型的長度、寬度、高度，可構建任意幾何尺寸三維幾何模型。 多孔結構建模基于四參數(shù)隨機生長（QSGS）原理。

在第一步中，定制了傳統(tǒng)的基于SIMP（Solid isotropic material with penalisation，固體各向同性材料懲罰模型）的拓撲優(yōu)化方法，從而可以獲得由固體、空隙和多孔材料組成的優(yōu)化的均質結構。第二步使用基于Voronoi結構的技術來基于來自第一步的優(yōu)化密度分布生成隨機多孔結構。注意，在第二步中，多孔結構的體積由單個參數(shù)（即，單元偏移距離t c ）確定。

插件介紹Random Porous Structure 3D - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件內生成三維多孔結構，可用于兩相材料或多孔介質的模擬等。 插件可指定孔隙的分布概率、生長概率、孔隙率、平滑范圍等參數(shù)，其參數(shù)控制原理可參考四參數(shù)隨機生長法（QSGS）相關文獻。

多孔結構幾何模型采用AbyssFish單連通周期邊界多孔結構2D軟件隨機生成png格式的圖片。 通過CAD圖像導入插件將模型導入到AutoCAD內建立多孔結構草圖，并另存為dxf格式文件。

CAD Voronoi插件采用參數(shù)化建模方式，根據設定參數(shù)隨機生成模型草圖，如對草圖生成不滿意可重新生成一份，或在原圖基礎上進行手動微調。 隨機多孔板的建模參數(shù)如下，CAD內通過實體-拉伸生成板的厚度為10 mm，建模完成后將多孔板導出為.sat格式備用。

多孔結構模型采用單連通周期邊界多孔結構2D軟件參數(shù)化生成，模型為png格式的圖片文件。 采用CAD圖像導入插件將多孔結構模型導入到AutoCAD內轉換為CAD文件。 將CAD文件進行面域生成預處理后導出為iges格式文件，并導入到ABAQUS內建立部件。

模型展示 插件可基于隨機生長四參數(shù)法生成具有周期性邊界條件（Periodic Boundary Condition，PBC）的代表性體積單元（Representative Volume Elementary，RVE）模型等。 可將生成的模型創(chuàng)建網格部件后刪除孔隙單元來實現(xiàn)多孔結構并進行模擬分析。

多孔球體結構模型采用CAD三維Voronoi劃分插件參數(shù)化建模生成。 建模的詳細操作步驟為：建立球體后采用插件實現(xiàn)Voronoi劃分，對生成的晶粒進行平滑處理，最后新建球體與平滑處理后的晶粒進行差集，實現(xiàn)多孔球結構模型。

在ANSYS內建立多孔結構模型可采用CAD隨機球體插件專業(yè)版參數(shù)化建立模型后再將模型導入到Workbench內實現(xiàn)。 具體操作步驟為在AutoCAD內將生成的多孔結構模型導出為.sat格式文件，再通過Workbench幾何結構-導入幾何模型，將模型導入到Workbench內。

多孔結構由于其復雜的幾何形態(tài)和分布特性，使得其力學行為難以用傳統(tǒng)方法精確描述。本案例介紹在ABAQUS內建立單連通域多孔結構模型，并研究其復雜結構內部的應力、應變分布以及變形模式。 本案例中多孔結構模型采用AbyssFish單連通域周期邊界多孔結構2D軟件V1.0隨機生成，模型也可采用照片或掃描圖。

<h1>軟件介紹</h1><p>AbyssFish單連通周期邊界多孔結構2D軟件（以下簡稱軟件）可用于生成具備周期性邊界條件的單連通域多孔結構PNG圖片，軟件可設置生成模型的尺寸、孔隙率、孔隙尺寸、孔喉尺寸等參數(shù)，并且具備孔隙形態(tài)控制功能。

軟件更新 AbyssFish單連通周期邊界多孔結構2D軟件 V2.0（以下簡稱軟件）新增顆粒雙軸尺寸及顆粒走向控制功能，可實現(xiàn)各向異性多孔結構模型建立。

梯度多孔介質FGM模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型在AutoCAD內建立完成后導出為sat格式文件。通過插件可靈活控制孔隙率、梯度、孔徑分布及最小間距約束，生成符合實際工程需求的梯度孔隙結構。

將梯度多孔結構模型以部件的形式導入到ABAQUS內。 對模型設置材料屬性，這里采用EasyCDP插件快速生成C20混凝土塑性損傷材料模型并指派給部件。 設置軸心受壓載荷工況，將模型一端固定，另一端指定位移。

在ANSYS Workbench內建立隨機圓形多孔結構模型可采用CAD隨機圓形骨料插件建模后將模型導入。 在插件內設置好模型參數(shù)后運行，插件會自動完成CAD多孔結構模型的建立，將模型生成面域并導出為IGES格式文件。

多孔/顆粒夾雜結構采用CAD球體密堆積3D插件 V2.0生成，插件建立的球體顆粒堆積模型可更好的模擬實際工程中絕緣顆粒在重力作用下在電解質中的分布情況，使得仿真結果更為準確。 在AutoCAD內將模型導出為sat格式后即可導入到COMSOL軟件內。模型向導中選擇三維鋰離子電池模塊瞬態(tài)研究。

下載地址：多孔固體結構與性能第2版

根據模擬需求，可對多孔結構部件設定相應的材料屬性。 此外，還需根據模擬要求完成網格劃分，以確保分析的精確性與計算效率。

孔隙結構在comsol內生成球體或立方體結構的多孔材料結構：comsol泡沫結構，泡沫球體顆粒占比80%： 建模方法采用陣列式隨機分布，生成符合規(guī)定比例的隨機孔洞。模型采用CAD隨機孔隙3D插件生成，然后將多孔結構3D模型導入到comsol軟件內。

在COMSOL生成多孔材料可以采用CAD圖形導入的方式，在CAD內生成多孔幾何模型后導入到COMSOL中進行差集操作即可。CAD多孔模型的建立—以曲邊泰森多邊形為例1、設置好模型參數(shù)后運行CAD_Voronoi圖 V2.1.exe可直接生成CAD圖，將無用的圖層刪除后，僅保留曲邊泰森多邊形圖像，并將CAD文件另存為.dxf格式文件備用。