COMSOL凸多面體
關(guān)注創(chuàng)建者：淵魚 創(chuàng)建時(shí)間：2022-12-30
COMSOL凸多面體的實(shí)例教程
混凝土模型
三維混凝土細(xì)觀模型的建立是進(jìn)行混凝土性能模擬的有效方法，而在comsol建模過程中隨機(jī)凸多面體骨料的生成是幾何模型的難點(diǎn)。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(shí)現(xiàn)不同集配的混凝土模型。
建模教程
首先采用CAD隨機(jī)多面體3D插件在AutoCAD內(nèi)生成所需要的三維混凝土細(xì)觀模型。
將該模型分圖層導(dǎo)出為.iges格式文件，這里分圖層導(dǎo)出是為了可以分部件導(dǎo)入到comsol軟件內(nèi)，更方便材料賦值等操作。
本模型共導(dǎo)出四個(gè)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(dǎo)入到comsol內(nèi)，這里建議每導(dǎo)入一部分后緊接著進(jìn)行材料賦值操作，材料賦值完成并將該部分隱藏，然后再導(dǎo)入另一部分，否則可能會(huì)出現(xiàn)材料賦值難以選取的問題。
最后進(jìn)行網(wǎng)格劃分、邊界條件、模擬計(jì)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(jī)多面體3D插件
模型樣圖
隨機(jī)多面體骨料_AbyssFish.rar
展開 本文基于COMSOL Multiphysics有限元軟件，構(gòu)建含ITZ的多面體骨料密堆積三維細(xì)觀模型，有效表征混凝土的非均質(zhì)特性，準(zhǔn)確反映骨料形態(tài)、分布及界面行為對整體性能的影響機(jī)制，為揭示混凝土損傷演化規(guī)律、優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)及提升結(jié)構(gòu)耐久性提供理論支撐。
本研究采用CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件生成混凝土三維細(xì)觀幾何模型。模型中骨料按粒徑劃分為三個(gè)組別，并通過堆積算法實(shí)現(xiàn)高填充率的隨機(jī)密堆積排布，同時(shí)在每顆骨料外圍自動(dòng)生成可設(shè)置厚度的ITZ層。插件分別對不同粒徑范圍的骨料、對應(yīng)的ITZ以及水泥砂漿基體分圖層繪制，便于后續(xù)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(dǎo)出為IGES格式文件。在COMSOL中通過“幾何-導(dǎo)入”功能依次導(dǎo)入各IGES文件，并在幾何中設(shè)置長度單位，形成裝配以構(gòu)建完整的混凝土三維細(xì)觀實(shí)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(wǎng)格對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，單元大小設(shè)置為細(xì)化。
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COMSOL凸多面體的最新內(nèi)容
本文基于COMSOL Multiphysics有限元軟件，構(gòu)建含ITZ的多面體骨料密堆積三維細(xì)觀模型，有效表征混凝土的非均質(zhì)特性，準(zhǔn)確反映骨料形態(tài)、分布及界面行為對整體性能的影響機(jī)制，為揭示混凝土損傷演化規(guī)律、優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)及提升結(jié)構(gòu)耐久性提供理論支撐。
本研究采用CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件生成混凝土三維細(xì)觀幾何模型。
CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件5個(gè)月前
模型也可導(dǎo)入ANSYS、ABAQUS、COMSOL、LS-DYNA等有限元軟件，進(jìn)行三維多面體骨料堆積及ITZ界面過渡區(qū)的混凝土細(xì)觀建模，插件內(nèi)置的幾何優(yōu)化算法可確保模型在有限元軟件內(nèi)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分。
COMSOL基于密堆積算法的三維多面體重力堆積模型7個(gè)月前
本案例介紹在COMSOL內(nèi)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(nèi)置的堆積及壓實(shí)算法可快速在AutoCAD內(nèi)完成多面體重力堆積的建模。
CAD多面體密堆積_圓柱體試件3D插件8個(gè)月前
插件建立的圓柱容器內(nèi)多面體密堆積模型及界面層部件可導(dǎo)入到ABAQUS、COMSOL、ANSYS、LS-DYNA、HFSS等有限元仿真軟件中進(jìn)行幾何建模及后續(xù)模擬，如三維混凝土細(xì)觀模型中的多面體骨料及界面過渡區(qū)ITZ部件。
CAD斷層掃描三維重建插件10個(gè)月前
插件目前只支持單部件為凸多面體的3D模型重建，暫不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維模型的重建工作。
參數(shù)說明
選擇斷層掃描文件所處的文件夾，并設(shè)置三維模型的長寬高(對應(yīng)三維XYZ軸方向)，長度及寬度分別對應(yīng)單張圖像的縱向及橫向尺寸，高度對應(yīng)斷層掃描前進(jìn)方向。
CAD多面體密堆積3D插件11個(gè)月前
插件建立的多面體堆積填充模型可用于科研論文繪圖，或?qū)階BAQUS、ANSYS Workbench、LS-DYNA、COMSOL等有限元仿真軟件，進(jìn)行有限元模擬。
本插件內(nèi)置幾何優(yōu)化算法，建立的多面體堆積模型可進(jìn)行高質(zhì)量的網(wǎng)格劃分。
插件生成的模型之間均不會(huì)相交，可控制試件、多面體、纖維的尺寸、形狀、數(shù)量等參數(shù)；可實(shí)現(xiàn)鋼纖維混凝土等復(fù)合材料三維幾何模型參數(shù)化構(gòu)建，實(shí)體模型可導(dǎo)入LS-Dyna、ANSYS、HFSS、Workbench、COMSOL、ABAQUS等有限元軟件直接進(jìn)行仿真模擬，也可導(dǎo)入Hypermesh、ANSA等CAE前處理工具進(jìn)行劃分網(wǎng)格，或進(jìn)行彎鉤纖維、多面體骨料的三維模型繪圖渲染，用于科研繪圖。
第一部分查看：
基于CAD-Abaqus的混凝土三維細(xì)觀模型建立(一)
https://www.yqgqt.org.cn/post/1931155
3 隨機(jī)凸多面體骨料模型的生成
在力學(xué)上，凸多面體幾何結(jié)構(gòu)具備更好的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，因此常見的混凝土中，粗骨料形態(tài)也多呈現(xiàn)為三維凸多面體形。
結(jié)合了參數(shù)化建模的思想，提出球形骨料生成算法，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出多面隨機(jī)剖切算法,生成了隨機(jī)凸型多面體骨料模型。同時(shí),采用干涉判別算法,分別對球形骨料和多面體骨料進(jìn)行了投放試驗(yàn)，形成包含骨料、砂漿、過渡區(qū)在內(nèi)的三相混凝土模型。多面體骨料投放算法采用嚴(yán)格的空間三角網(wǎng)格碰撞數(shù)學(xué)運(yùn)算,且提高了骨料體積含量。通過重力堆積算法，模擬混凝土中骨料的排列和分布情況。
與一般的球體相交判別程序不同，插件采用更為精準(zhǔn)的凸多面體干涉判別程序，因此可達(dá)到更高的體積比。
插件可生成與多面體顆粒相適配的帶孔洞的圓柱體基體，以實(shí)現(xiàn)更快速的模型構(gòu)建。
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態(tài)，注冊請聯(lián)系QQ：1135122921。
