COMSOL多面體的案例
COMSOL隨機多面體骨料 三維凸多面體骨料 無規則孔隙 三維混凝土細觀 三維骨料模型
混凝土模型
三維混凝土細觀模型的建立是進行混凝土性能模擬的有效方法，而在comsol建模過程中隨機凸多面體骨料的生成是幾何模型的難點。這里提供一種快速高效的三維凸多面體骨料建模的方案，以實現不同集配的混凝土模型。
建模教程
首先采用CAD隨機多面體3D插件在AutoCAD內生成所需要的三維混凝土細觀模型。
將該模型分圖層導出為.iges格式文件，這里分圖層導出是為了可以分部件導入到comsol軟件內，更方便材料賦值等操作。
本模型共導出四個iges文件，分別是帶有多面體孔洞的基體材料以及三種不同粒徑的多面體。
然后將iges文件分別導入到comsol內，這里建議每導入一部分后緊接著進行材料賦值操作，材料賦值完成并將該部分隱藏，然后再導入另一部分，否則可能會出現材料賦值難以選取的問題。
最后進行網格劃分、邊界條件、模擬計算等操作即可。
這里再放一張賦值不同材料后的模型：
插件下載
CAD隨機多面體3D插件
模型樣圖
隨機多面體骨料_AbyssFish.rar
展開 COMSOL混凝土細觀3D模型-含界面過渡區的多面體骨料密堆積
本文基于COMSOL Multiphysics有限元軟件，構建含ITZ的多面體骨料密堆積三維細觀模型，有效表征混凝土的非均質特性，準確反映骨料形態、分布及界面行為對整體性能的影響機制，為揭示混凝土損傷演化規律、優化配合比設計及提升結構耐久性提供理論支撐。
本研究采用CAD多面體&過渡區密堆積3D插件生成混凝土三維細觀幾何模型。模型中骨料按粒徑劃分為三個組別，并通過堆積算法實現高填充率的隨機密堆積排布，同時在每顆骨料外圍自動生成可設置厚度的ITZ層。插件分別對不同粒徑范圍的骨料、對應的ITZ以及水泥砂漿基體分圖層繪制，便于后續材料賦值與處理分析。
利用AutoCAD軟件將骨料、ITZ及水泥砂漿三類幾何部件分別導出為IGES格式文件。在COMSOL中通過“幾何-導入”功能依次導入各IGES文件，并在幾何中設置長度單位，形成裝配以構建完整的混凝土三維細觀實體模型。
在COMSOL中分別為骨料、ITZ和水泥砂漿指定材料屬性。
采用四面體網格對模型進行網格劃分，單元大小設置為細化。
展開 CAD多面體密堆積3D插件 ￥2899
“最小間距”參數為多面體之間的間隙大小，在將堆積模型用于有限元模擬分析時，保證多面體間充足的間隙是基體材料進行網格劃分的關鍵。
插件支持設置多面體的“最小邊長”，以避免因邊長過小而影響有限元網格劃分。需注意最小邊長相對于多面體粒徑尺寸不可過大，否則可能造成多面體面數降低甚至無法正常生成，進而導致插件報錯。
插件可設置動力學模擬中碰撞的“檢測頻率”，高檢測頻率可提高計算精度，降低穿模發生的概率，但也會占用較大的計算資源致使模擬運行變慢。因此該參數設定的合理性應根據計算機性能、模型復雜度、精度要求等因素綜合考慮。
插件建立的多面體堆積填充模型可用于科研論文繪圖，或導入ABAQUS、ANSYS Workbench、LS-DYNA、COMSOL等有限元仿真軟件，進行有限元模擬。
本插件內置幾何優化算法，建立的多面體堆積模型可進行高質量的網格劃分。所生成的網格在幾何適應性和單元形態方面滿足有限元分析的基本要求，有效避免出現尺寸過小的單元或因幾何復雜度過高而導致的劃分失敗等問題。
ABAQUS三維多面體重力堆積模型。
ANSYS Workbench LS-DYNA多面體3D密堆積。
COMSOL多面體顆粒堆積填充。
展開 COMSOL基于密堆積算法的三維多面體重力堆積模型
本案例介紹在COMSOL內建立三維多面體顆粒重力密堆積模型。
三維多面體顆粒堆積模型采用CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D V1.1版本建立。插件內置的堆積及壓實算法可快速在AutoCAD內完成多面體重力堆積的建模。
在AutoCAD中將完成的顆粒堆積模型分圖層導出為sat格式文件，以便導入COMSOL后可批量賦值不同材料屬性。
將不同粒徑的顆粒導入到COMSOL內，并進行材料的設置。
可對顆粒堆積模型進行網格劃分及完成后續的仿真模擬。
也可在AutoCAD內預先對多面體進行平滑處理，形成卵石狀顆粒堆積模型。
再將平滑后的模型導入到COMSOL內。
后續設置多組多面體顆粒的材料類型及進行網格劃分，進行仿真分析。
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