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插件介紹 CAD球體功能梯度材料3D插件可在AutoCAD內建立大小呈現梯度分布的球體及長方體孔隙三維模型。 功能梯度材料（FGM）模型包含大小梯度變化的球體及與之適配的長方體部件，可用于球體材料的梯度分布或梯度多孔結構材料建模。

ANSYS Workbench內建立梯度功能材料模型可以采用CAD功能梯度材料2D插件建模后導入到Workbench內。在插件內設置模型參數后運行即可在AutoCAD內建立梯度分布的隨機圓形模型。 在CAD內將FGM模型構建實體后導出為IGES格式文件。

功能梯度材料（FGM）作為一種新型復合材料，通過材料內部成分或微觀結構的梯度變化，優化特定性能適應復雜環境，被廣泛應用于高溫防護、結構優化、生物醫學、光電設備等領域。本案例介紹在ABAQUS內建立功能梯度材料模型。

本案例介紹在ABAQUS內建立三維梯度功能材料多孔結構模型，并對梯度結構模型進行軸心受壓力學仿真模擬。 三維梯度孔隙結構模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型建立完成后將梯度孔基體部分導出為iges格式。

FGM概念FGM是功能梯度材料（Functionally graded materials）的英文簡稱，也被稱為梯度功能材料。功能梯度材料(FGM)是一種新型非均勻復合材料,是由性能不同的兩種或多種材料復合成組分和結構呈現連續梯度變化的材料。它要求功能、性能隨內部位置的變化而變化，以實現功能梯度的材料。從本質上來講，FGM是一種比較特殊的復合材料。

本案例介紹在COMSOL建立功能梯度材料FGM幾何模型，并研究激光在通過梯度材料時的反射情況。 梯度材料模型采用CAD Voronoi FGM V1.0插件生成，CAD模型生成后只保留綠色圖層內容作為梯度材料的反射界面。

插件生成的dwg文件可導入到Comsol、Abaqus、ANSYS、Fluent等有限元分析軟件內，用于梯度材料（Functionally Gradient Materials，簡稱FGM）、傾斜功能材料、梯度功能材料、分子擴散模型、氣體擴散、分散系等模型的構建。也可用于復雜的多空材料、孔隙介質等模型建立。

<h1><strong>插件介紹</strong></h1><p>Voronoi FGM 3D (Mesh) V1.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件內生成梯度分布的三維泰森多邊形長方體模型。插件可用于梯度功能材料(Functionally Gradient Materials)、梯度納米金屬材料、梯度金屬結構等梯度晶體模型的建立。

梯度孔隙3D模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建模，AutoCAD參數化建模完成后將多孔結構梯度模型導出為sat格式文件。 在ANSYS Workbench內選擇與研究相適應的分析系統，并在幾何結構下導入梯度孔隙幾何模型。

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。

<p><strong>功能說明</strong></p><p>插件可在AutoCAD軟件內生成指定梯度分布的Voronoi圖形，用于功能梯度材料、變晶粒Voronoi圖，加權泰森多邊形等方面的幾何建模。

應用場景： 基于患者CT/MRI影像重建頸動脈、冠狀動脈等血管的三維模型，模擬血流在血管內的流動狀態，計算壁面剪切應力WSS、壓力梯度、血流停滯區等參數。 分析斑塊形成與發展的力學環境：低WSS（<0.4Pa）會導致血管內皮細胞功能紊亂，促進脂質沉積和炎癥反應；高振蕩剪切指數OSI則會增強內皮細胞的凋亡，加速斑塊進展。

材料庫我們可以在附件的玻璃庫OPHTALMIC.AGF找到許多常用的眼科鏡片材料。請將該檔案複製到OpticStudio的材料庫資料夾((GLASSCAT)。你可以在Setup Ribbon > Project Preferences > Folders裡面找到玻璃庫(Glass)的資料夾位置。

應用場景： 基于患者CT/MRI影像重建頸動脈、冠狀動脈等血管的三維模型，模擬血流在血管內的流動狀態，計算壁面剪切應力WSS、壓力梯度、血流停滯區等參數。 分析斑塊形成與發展的力學環境：低WSS（<0.4Pa）會導致血管內皮細胞功能紊亂，促進脂質沉積和炎癥反應；高振蕩剪切指數OSI則會增強內皮細胞的凋亡，加速斑塊進展。

圖17.生物基聚合物- SA復合材料的制備工藝。 2.2.3 梯度SA-TIMs 梯度SA-TIMs是密度連續變化的SA復合材料，并表現出相應的物理性質變化，如折射率、孔隙率和介電常數，與密度相關。

表1 – 在空載下計算與測量的鐵心溫度梯度,oC表2 -空載時酯液對鐵心溫度影響的計算值與測量值，oC 采用相同的建模技術，計算了在變壓器滿負荷運行時，不同直徑、不同材料、不同磁通密度和不同冷卻油道數量的鐵心，酯液對鐵心熱點和鐵心表面熱點梯度的影響。下面表3給出了具有3個冷卻油道的疊片的計算結果示例。正如預期的那樣，最大的影響是在油道之間的鐵心部分的內部。

結構為實體單元或殼體單元都可以，但使用該功能需要滿足一定的條件。第一個加載工況必須是基于LS-DYNA的計算結果，且每個工況僅能有一個優化目標。用戶定義的工況必須以“USER_”開頭命名，用戶需要提供優化目標的梯度，若存在約束條件，還需提供該約束條件的值及約束的梯度。在用戶提供的數據文件形式上，LS-TaSC支持JSON和LS-DYNA的關鍵字文件形式。

三維多面體骨料密堆積混凝土細觀抗壓模擬 https://www.yqgqt.org.cn/post/1978427 功能梯度多孔材料軸壓模擬—— 通過EasyCDP定義C20混凝土，研究梯度參數對失效機制的影響。

2、基于拓撲優化的功能梯度點陣結構最后，我們將拓撲優化結果與功能梯度點陣結構的剛度進行比較。在檢查點陣結構時，我們采用了“殼和填充（shell and infill）”方法。該結構由外殼和內部點陣結構組成。這是一種仿生學設計，類似于骨骼結構，以提高剛度。下圖顯示了一種典型的結構。在這個案例中，拓撲優化閾值設置為 0.4，外殼厚度設置為 t = 0.6 mm。

案例設置與操作模型構建本案例基于 OAS 軟件的成像設計與光機建模功能，完成遠心物鏡光學系統的精準建模，還原前組大口徑透鏡、中繼校正透鏡組及后組成像透鏡的幾何形貌、材料特性與空間裝配關系，匹配工業檢測用遠心物鏡的工程設計標準。