ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建

        在混凝土細觀研究中,基于掃描數據的三維重建技術可精準還原混凝土中骨料、砂漿的分布及微觀結構特征,結合數字圖像處理與數值模擬方法,能夠量化分析材料非均質性對力學性能、裂縫擴展路徑及破壞模式的影響機制。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖1

     混凝土細觀模型三維重建的有限元模擬為優化混凝土配比設計、評估耐久性劣化行為及預測結構服役壽命提供關鍵數據支撐,同時推動細觀力學理論與先進成像技術的深度融合,具有重要的學術價值與工程應用前景。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖2

     本案例介紹通過CAD斷層掃描三維重建插件將混凝土切片掃描圖像在AutoCAD內進行骨料及水泥砂漿基體的三維實體模型重建,并導入Abaqus CAE軟件內分別建立Part部件,實現模型的裝配及網格劃分,后續可完成不同工況的混凝土細觀有限元模擬分析。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖3

     首先需要獲取混凝土的切片掃描圖像文件,并通過CAD斷層掃描三維重建插件建立AutoCAD實體模型。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖4

     在AutoCAD內將粗骨料及砂漿基體部件分別導出為iges格式文件后,以部件的形式導入到Abaqus軟件內。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖5

     對骨料及砂漿部件分別指派材料屬性,水泥砂漿部分采用混凝土損傷塑性模型(CDP),可采用EasyCDP插件快速生成不同強度的材料參數。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖6

     將骨料及砂漿部件進行裝配。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖7

     可對模型進行網格劃分,及完成后續的有限元仿真模擬。

ABAQUS基于切片圖像的混凝土細觀有限元實體模型三維重建的圖8

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