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圖6 300個初始氣泡隨機分布在管道中 3、展望 對于上述方法和程序，還可以進行改進，例如氣泡大小的分布通常符合對數正態分布，為了實現與試驗數據類似的分布，可以通過分析試驗數據分布的均值和方差，再通過matlab的lognrnd函數生成均值和方差一樣的對數正態分布隨機數，使得氣泡大小分布更符合實際。

隨機性：填充的圖形位置必須是隨機的，以模擬材料內部的隨機分布。同時，可以考慮形狀的隨機性，例如全部為圓形、全部為正方形或混合形狀，并且大小也可以隨機變化。二、保障填充率為了保障填充率，我們可以采用累加的方法來確定是否超過全部圖形的比例。具體步驟如下： 初始化一個變量來記錄已繪制的圖形面積。 在每次生成一個圖形后，將其面積累加到該變量中。

通常在制備過程中，復合材料中存在一些孔隙、氣泡等。為了表征這些因素對材料性能的影響，因此開發了一套PYTHON腳本，將劃分好網格的單元進行刪除。在模型中，認為這些刪除的單元是體系中的孔隙以及氣泡。

精細點做的話就需要考慮礦物，這樣我們會認為礦物內部是一個均勻的整體，這樣的話就需要對巖石內部的區域進行劃分，規定每種礦物成分的區域，然后用顆粒進行填充模擬。 本文主要目的是將區域進行隨機多邊形劃分，并且往其中填充顆粒。使用到的技術主要是rblock中的merge命令。

普通隨機骨料填充</strong></h2><p>下面是按照上述思路編寫的2D及3D骨料隨機填充模型，其中二維模型支持<strong>圓形、橢圓及多邊形</strong>（可定義邊數），指定粒徑和含量比較方便。

圖3 模擬中的最終氣泡形貌和實際鑄件上的表面缺陷圖4 無論采用氣泡氣壓（左圖）還是填充過程中金屬的最大壓力（右圖），均能與實際鑄件表面缺陷匹配。

三維骨料填充模型2.1 纖維填充模塊 用于在長方體邊界內隨機填充纖維，可控制纖維長度在某一范圍內變化，同時可控制纖維間的最小間距。圖2.1 三維纖維填充模塊2.2 圓柱骨料填充模塊 用于在長方體邊界內隨機填充圓柱骨料，可控制骨料長度在某一范圍內變化，同時可控制圓柱骨料間的最小間距。

但這樣還不行，因為隨著金屬液的填充，包卷區域會變得越來越小，等到小于一個網格大小的時候，包卷區域就會消失，氣泡不見了！其實氣泡還會跟著金屬液的流動，繼續運動的。然后，比較常用的判據是Max. pressure，最大壓強，用這個指標，來過濾出氣體風險的區域。算是定性分析了。

圖 水下氣泡脈動及壓力釋放過程----------張思遠，王志強等《水下針-板放電氣泡脈動及沖擊特性》計算模型采用二維ALE算法建立軸對稱數值計算模型。計算模型寬為10m，高為10m，其中上部分為空氣（3m），下部分為水（7m），通過體積填充的方式在水下5m處填充球形TNT藥包（半徑為2cm）。

另外，可以代碼可以自動完成材料的設置、邊界條件的設置：方便進行復合材料的力學性能、等效電導率、等效導熱系數等：可以批量生成模型，計算不同填料填充率時，復合材料的物理性能：對于這些復合材料的仿真研究，既可以研究填充率的影響，也可以研究填料尺寸的影響、長寬比比較大的材料取向的影響等。總之，隨機材料構建的仿真模型給這類復合材料的研究提供了強大的理論研究手段。

ANSYS中產生隨機分布的一個重要函數是 *VFILL，該函數主要的作用是對數組進行填充賦值，而在賦值的過程中，用戶既可以選擇自定義數據內容，也可以選擇利用隨機函數產生數值，ANSYS Help中*VFILL說明如下： 該函數主要輸入參數為數組名稱以及輸入數據的函數，當選擇為data時，表示用戶自定義數據進行填充，當選擇其他選項時，則根據函數類型進行填充。

圖6：熔體溫度和較低/較高氮填充量對熔融黏度因子、氣泡密度和抗彎強度的影響 圖7為射出速度對于熔膠黏度因子、氣泡密度與抗彎強度之影響趨勢圖。當螺桿射出速度越快，熔膠充填進入模穴的時間縮短；同樣地，影響熔膠流動的阻力相對減少。由圖中可以發現，較低的射出速度，計算獲得較大的熔膠黏度因子，其原因在原料本身的黏度特性所造成之流動阻力。

圖4 “明膠顆粒—GelMA”應力分布圖圖5 鋁基復合材料車削應力分布圖 擴展應用 通過腳本文件生成的隨機顆粒，不僅可以模擬“明膠顆粒和GelMA”混合墨水在擠出式打印中的形變和受力，甚至還可以模擬“明膠顆粒—GelMA—氣泡”這種復雜混合模型在擠出式打印中的延遲和形變情況，對于精確控制墨水的擠出量具有一定的應用前景。

核心原理：不變光柵結構，調控掩模填充因子與傳統方案通過修改光柵結構實現衍射效率分布調控不同，隨機掩模光柵的核心創新點在于：保持單個光柵的結構不變，通過調整掩模的填充因子（光柵結構存在概率，PGS）實現等效衍射效率的精準調控。隨機掩模光柵被劃分為眾多方形單元，每個單元中光柵結構的存在與否呈隨機分布，而整個光柵的物理結構保持一致。

圖 化學微發泡成型過程微觀示意在發泡過程中，熔體強度決定了氣泡能否被穩定地捕獲和擴張而不破裂。如果熔體強度不足，氣泡會合并或塌陷，導致泡孔結構不均甚至整個發泡過程的失敗。在熱成型中，熔體強度影響著片材在加熱下的抗下垂能力（sag resistance）以及在模具中的拉伸均勻性。高的熔體強度允許使用更深的拉伸比和更復雜的模具設計。

圖 化學微發泡成型過程微觀示意在發泡過程中，熔體強度決定了氣泡能否被穩定地捕獲和擴張而不破裂。如果熔體強度不足，氣泡會合并或塌陷，導致泡孔結構不均甚至整個發泡過程的失敗。在熱成型中，熔體強度影響著片材在加熱下的抗下垂能力（sag resistance）以及在模具中的拉伸均勻性。高的熔體強度允許使用更深的拉伸比和更復雜的模具設計。

分形維數為 2 的表面是一個普通的、近乎絕對光滑的表面; 分形維數為 2.5 表示相當崎嶇的表面; 分形維數接近 3 表示接近“3D 空間填充”的內容。相應地，分形維數為 1 的曲線幾乎在所有地方都是平滑的，1.5 表示一條非常崎嶇的線，接近 2表示接近“2D 空間填充”的內容。 曲線的分形維數值的范圍從 1(左)到大約 1.2(中)再到 1.6(右)。

膠料中殘留的氣泡往往是 在壓延時有空氣混入形成的，通過促進膠料 在模型內流動或者排氣來消除之；與之相 反，膠料流動性較弱時會產生流痕這樣的瑕 疵，如果是這樣可將大的氣泡刺破。 1.1.4 流痕 流 痕是 在 制 品 表面 留 下 的 膠料 流 動 的 痕跡，有線狀和裂紋狀等不同狀態。究其原 因是膠料的流動出了問題。

0 引言 前兩天發了【PFC6.0】隨機多邊形區域劃分及顆粒填充 的文章后，公眾號后臺收到了一些同學的留言。介紹了在PFC高版本軟件中，可以直接使用泰森多邊形進行rblock的生成。 于是乎我就趁這機會也升了一下目前使用的版本。上個文章采用的是PFC6.0.13，本文章采用PFC6.0.30進行測試。

圖2.1 三維纖維填充模塊2.2 圓柱骨料填充模塊 用于在長方體邊界內隨機填充圓柱骨料，可控制骨料長度在某一范圍內變化，同時可控制圓柱骨料間的最小間距。圖2.1 三維圓柱骨料填充模塊2.3 橢球骨料填充模塊 用于在長方體邊界內隨機填充橢球骨料，可控制橢球骨料間的最小間距。