ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積

混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)對其宏觀力學(xué)性能具有決定性影響。界面過渡區(qū)(ITZ)作為骨料與水泥基體間的薄弱相,顯著影響混凝土的力學(xué)行為與耐久性。在ABAQUS中構(gòu)建含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積3D模型,能夠真實(shí)反映混凝土細(xì)觀非均質(zhì)特性,精確模擬骨料形態(tài)、分布及界面行為對材料性能的影響機(jī)制。該研究為揭示混凝土損傷演化規(guī)律提供理論支撐,對優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)、提升結(jié)構(gòu)耐久性具有重要學(xué)術(shù)價值與工程應(yīng)用前景。

ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積的圖1

三維混凝土細(xì)觀模型通過CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件建立,模型中不同粒徑分組的骨料及ITZ均已分圖層,同一模型中最高支持設(shè)置七相不同種類的材料。

ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積的圖2

通過AutoCAD軟件將骨料、ITZ、水泥砂漿部件分別導(dǎo)出為iges格式文件后,再以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)建立混凝土細(xì)觀有限元三維模型。

ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積的圖3

分別設(shè)置骨料、界面過渡區(qū)、水泥砂漿的材料屬性,并進(jìn)行指派截面。

ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積的圖4

可根據(jù)研究的需要設(shè)置分析步、相互作用及載荷,并進(jìn)行混凝土細(xì)觀模型的裝配操作。

ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積的圖5

進(jìn)行混凝土細(xì)觀三維模型的網(wǎng)格劃分,本案例中采用二次四面體單元(C3D10),單元數(shù)量為362萬個。

ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積的圖6

在使用插件建立混凝土細(xì)觀三維幾何模型時,應(yīng)合理設(shè)置建模參數(shù),以確保網(wǎng)格劃分的質(zhì)量。

ABAQUS混凝土細(xì)觀3D模型-含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積的圖7

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