POLARIS_Fibrogenesis V2024.1细观结构纤维嵌入

文摘   科学   2024-07-20 09:00   湖南  
更新简介
【V2024.1】2024年07月20日发布
更新内容:
  1. 新增:可在部件中创建自定义纤维形状,并被POLARIS_Fibrogenesis插件识别调用;

  2. 新增:Fiber类型在原有Beam和Truss基础上,新增PartitionPartition_Face两种纤维生成类型;Three_Types= Beam+Partition+Partition_Face

版本更新声明

1)购买插件并注册未满一年的老客户,享受免费更新服务;

2)购买插件并注册超过一年的老客户,需要支付20%的升级服务费用;

3)如需更新,请您从购买渠道联系我们进行更新,感谢您的陪伴和支持。

功能简介
这是一款Abaqus前处理插件,由星辰北极星团队开发,用于在指定部件或部件Set区域内,生成二维、三维随机线条以模拟纤维型复合材料。插件可实现任意几何外形中嵌入直纤维波浪纤维其它自定义纤维,其中二维纤维可交叉或相互独立并存在一定间隔。插件使用简单,嵌入效率较高,可大大节约使用者的开发时间,提高工作效率。
特征解读
  1. 支持任意几何外形:对于二维平面问题,只能在plane区域内嵌入纤维;对于三维模型,只能在solid实体部件中嵌入纤维。而任意几何外形,则表示部件的外形边界可以任意,只需提前进行网格划分。

  2. 支持部件全局或局部Set区域嵌入骨料,这样可以实现在砂浆区域内嵌入纤维,同时避免与骨料区域重合。

  3. 支持的纤维形态:直纤维波浪纤维自定义纤维;直纤维即为直线,由两个端点控制;波浪纤维则为正弦函数,由波幅、频率控制。

  4. 二维纤维可交叉或相互独立并存在一定间隔:二维模型中嵌入纤维可以定义纤维之间是否相交,如果不相交,可以定义纤维间的最小距离;三维纤维没有进行干涉判断,因此三维纤维是可能存在相交的情况。

  5. 纤维长度、倾角、方位角(三维)可控:可以控制纤维的角度和长度满足常数、均匀分布或高斯分布,也可以联系开发者付费定制所需的分布形式。


插件安装与使用
目前POLARIS_Fibrogenesis插件集成于POLARIS_MesoConcrete版本插件之中,安装后,位于插件工具条第三个按钮:
工具条中单击按钮将弹出POLARIS_Fibrogenesis插件界面如下:
Video按钮:点击后可以跳转到视频介绍链接,请在联网状态下点击,否则无法观看。
Help按钮:点击后可以在网页状态下,打开帮助文档。
Region区块:定义纤维嵌入的区域类型
  • Model:嵌入纤维区域所属的模型名称;
  • Part:嵌入纤维区域所属的部件名称;
  • Set:嵌入纤维区域所属的部件SET集合名称,可选,如果未勾选,则在整个部件中嵌入纤维。

Control Parameters区块:定义其它控制参数
  • Allow Fiber Intersection:是否允许纤维交叉,仅二维模型条件下可选;
  • Fiber Gap:二维模型不允许纤维交叉情况下,纤维的最小间距;
  • Fiber Type:建模时纤维线单元定义的单元类型,可以是Beam或Truss,帮助用户快速定义纤维的截面属性和轴向信息。
  • Fix Random Seed:是否固定随机数,这样可以让相同参数下的投递结果相同。

Fiber Parameters区块:定义纤维的基本信息

运行提示信息:

嵌入纤维后,会自动将嵌入纤维的区域部件和纤维部件进行装配,跳转到Assembly模块,并将调色盘调整为Sets类型,可方便地查看纤维的分布情况。
自定义纤维
目前插件可以自定义纤维形状,只需要在部件中创建“Wire”线类型的部件,这样插件的纤维Shape形状列表中就会录入相应的部件名称,需要注意:目前纤维的线形只支持直线段,不支持曲线;
1)创建纤维部件:Part模块->Create Part ->选择2D Planar,基本特征为Wire;
2)使用Create Lines工具创建线段,绘制自己需要的纤维形状,不支持曲线;

3)创建完成后,重新打开插件,纤维形状列表中会增加刚创建的部件索引名称;

4)自定义纤维形状的ShapeDatas参数只有:直径。设置的纤维长度如果与绘制的长度(x或y方向最大尺寸)不一致,则会将纤维进行等比缩放,可保证纤维形状不变。

案例演示
【二维颗粒细观模型中嵌入纤维】

细观骨料模型由POLARIS_MesoConcrete插件生成,颗粒含量50%;在ZZ-Blank集合中嵌入2种纤维,左上角图中纤维数量共计150个,且纤维之间不能相交;右上角中纤维之间能相交;左下角图中纤维角度在30~60度之间随机变化;右下角图中纤维能相交,数量共计600个。

【三维颗粒细观模型中嵌入纤维】

细观骨料模型由POLARIS_MesoConcrete插件生成,颗粒含量30%;在ZZ-Blank集合中嵌入2种纤维,左侧图中纤维数量共计600个;右侧图中纤维数量共计3000个,纤维均能在ZZ-Blank集合中嵌入,并顺利避开骨料。

嵌入纤维前后的巴西劈裂试样裂缝扩展情况:

嵌入纤维前后的巴西劈裂试样力-位移情况:


插件获取
POLARIS_MesoConcrete & Fibrogenesis插件
新用户价格:2000 人民币/件
一年以上老用户更新价格:400 人民币/件
一年内老用户免费更新
支持付款方式:微信、支付宝
QQ:908754116    微信:PolarisCAE

星辰北极星
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