Abaqus三維多面體3D
關(guān)注創(chuàng)建者：淵魚 創(chuàng)建時間：2023-02-01
Abaqus三維多面體3D的視頻教程
FRANC3D與ABAQUS聯(lián)合仿真三維疲勞裂紋擴(kuò)展（三維裂紋擴(kuò)展）初步教學(xué)
本課程講述了FRANC3D與ABAQUS聯(lián)合仿真三維裂紋疲勞擴(kuò)展的操作流程教學(xué)，包括免費(fèi)申請F(tuán)RANC3D試用
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三維裂紋擴(kuò)展（疲勞）疑難解答（franc3d與abaqus聯(lián)合）
三維裂紋擴(kuò)展（疲勞）疑難解答（franc3d與abaqus聯(lián)合），franc3d和abaqus聯(lián)合仿真存在信息傳遞的過程，從而可能發(fā)生信息丟失，需要在franc3d中插入裂紋之后，將含有裂紋的模型在abaqus中打開，再施加一些邊界條件，最后在abaqus中提交作業(yè)。另外一種可用到的情況就是在裂紋面間施加壓力。
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【視頻教程+模型實例】Abaqus+Franc3D三維裂紋擴(kuò)展分析
【視頻教程+模型實例】Franc3D裂紋擴(kuò)展分析 Franc3D+Abaqus 快速求解半橢圓型裂紋前緣應(yīng)力強(qiáng)度因子 Franc3D+Abaqus 手動裂紋擴(kuò)展分析 Franc3D+Abaqus 自動裂紋擴(kuò)展分析 【附件中是相應(yīng)的模型及計算結(jié)果文件】
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Abaqus三維多面體3D的實例教程
在三維混凝土細(xì)觀模型的構(gòu)建過程中，為了簡化建模及模擬過程多采用二維模型，如采用圓形或多邊形來近似取代混凝土內(nèi)的粗骨料，部分學(xué)者采用的三維模型較多是把骨料簡化為球形來進(jìn)行建模，而在混凝土中，骨料多為不規(guī)則的多面體形式，這就使得模型與實際產(chǎn)生一定的差異。
而在Abaqus建模過程中隨機(jī)多面體骨料的生成以及多面體骨料的干涉判別是幾何模型的難點。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(xiàn)不同集配的混凝土隨機(jī)多面體骨料模型。
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Abaqus軟件內(nèi)，更方便材料賦值、網(wǎng)格劃分等操作。
本模型共導(dǎo)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(dǎo)入到Abaqus內(nèi)，對部件進(jìn)行裝配。
最后進(jìn)行材料賦值、接觸指定、網(wǎng)格劃分、邊界條件、模擬計算等操作即可。
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 模型實例
以下是Abaqus內(nèi)纖維混凝土的模型，纖維是采用三維圓柱體模擬的，混凝土內(nèi)的骨料采用的是實體的球體。纖維及骨料均可設(shè)置不同的尺寸，并且各類型的數(shù)目不受限制，即可設(shè)置多種纖維及球體骨料大小。
研究進(jìn)展
在Abaqus內(nèi)建立混凝土細(xì)觀模型，如鋼纖維混凝土、不干涉球體骨料、多面體骨料模型等，是進(jìn)行混凝土性能研究的主流方法之一。而在進(jìn)行Abaqus混凝土細(xì)觀模擬時，隨機(jī)骨料及隨機(jī)纖維等幾何模型的構(gòu)件是主要的難點所在。
為了在Abaqus內(nèi)建立混凝土模型，有學(xué)者采用Abaqus命令的方式，但這需要有一定的程序設(shè)計基礎(chǔ)，并且需要反復(fù)改參、調(diào)試，極為不便。也有采用Abaqus混凝土建模插件實現(xiàn)的方式，這極大的節(jié)省了模型建立的耗時，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實現(xiàn)的模型較為簡單，幾何模型單一。
建模方案
這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導(dǎo)入到Abaqus內(nèi)的方式。可實現(xiàn)多種混凝土模型的快速構(gòu)建。CAD導(dǎo)入Abaqus的方法簡單，將CAD文件輸出為.sat格式，然后在Abaqus內(nèi)選擇導(dǎo)入部件，選擇對應(yīng)的.sat文件即可。
下面是通過該方法建立的Abaqus隨機(jī)幾何模型。
插件介紹
本插件可以生成多種形式的隨機(jī)三維幾何，用于Abaqus混凝土模型的建立，也可用于再生骨料混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等方面。理論上講，只要幾何存在相似性，可進(jìn)行模型簡化的，均可采用這種方式進(jìn)行建模。
插件的詳細(xì)介紹及下載見下方鏈接：
CAD隨機(jī)幾何3D插件
展開 建模教程
首先采用CAD隨機(jī)多面體&過渡區(qū)3D插件進(jìn)行模型的構(gòu)建，模型構(gòu)建時只需要設(shè)置好相應(yīng)的建模參數(shù)，插件會自動在AutoCAD軟件內(nèi)建立起隨機(jī)分布的三維多面體與界面過渡區(qū)（ITZ）模型，隨機(jī)多面體及界面過渡區(qū)的厚度等模型參數(shù)均可指定。
隨機(jī)多面體模型的建立，實現(xiàn)多面體骨料以及多面體三維過渡區(qū)的幾何模型：
有限元模型
在AutoCAD軟件內(nèi)將外部基體、骨料、過渡區(qū)分別導(dǎo)出為iges格式文件，在Abaqus內(nèi)對這三份文件分別導(dǎo)入部件，并進(jìn)行裝配：
建立起隨機(jī)多面體骨料及界面過渡區(qū)的Abaqus幾何模型：
后續(xù)可進(jìn)行模型的力學(xué)分析等。
建模插件：
CAD_隨機(jī)多面體&過渡區(qū)插件
展開 創(chuàng)建作業(yè)并提交分析，查看三維多面體骨料密堆積混凝土細(xì)觀模型受壓模擬結(jié)果。
插件介紹
AbyssFish – Random Polyhedron Aggregate 插件可在Abaqus軟件內(nèi)批量生成隨機(jī)分布的三維多面體骨料模型。插件可指定骨料分布的區(qū)域、三種尺寸的粒徑分布范圍、多面體面數(shù)、各尺寸骨料的數(shù)量等信息，同時可控制骨料間的最小間距及插件的運(yùn)行時間控制。
使用說明
插件采用點-線-面-體的三維幾何生成算法，以模擬多面體骨料的外形。算法自動優(yōu)化骨料體型，防止骨料中出現(xiàn)極小面而影響后期的網(wǎng)格劃分。
插件采取隨機(jī)投放方式，模擬骨料在混凝土內(nèi)的分布模型。隨機(jī)投放中進(jìn)行嚴(yán)格的骨料干涉判別，確保不存在骨料相交及骨料出界情況。同時插件可指定骨料最小間距參數(shù)，確保基體網(wǎng)格能有效劃分。
參數(shù)說明
Length、Width、Height：骨料投放區(qū)域的長度、寬度、高度，分別對應(yīng)X、Y、Z軸中(0~值)的坐標(biāo)區(qū)域范圍，單位全局統(tǒng)一即可。
Size_max、Size_mid、Size_min：大中小三種粒徑的分布區(qū)間，設(shè)置多面體粒徑。粒徑區(qū)間設(shè)置可連續(xù)也可不連續(xù)，可指定所有粒徑大小一致。
Face_N：當(dāng)前粒徑的多面體面數(shù)，控制骨料的形狀。
Number：當(dāng)前粒徑多面體的個數(shù)，控制骨料的投放數(shù)目。
Minimum Spacings：多面體間的最小間距，使得骨料之間存在一定的間距，避免出現(xiàn)骨料緊密相鄰現(xiàn)象的發(fā)生。由于骨料間是基體部件，若骨料過于緊密，勢必造成基體中出現(xiàn)狹窄的區(qū)域，這對網(wǎng)格劃分極為不利，因此合理設(shè)置最小間距參數(shù)可確保模型的真實性同時又能保證模擬的收斂性。
Maximum Iteration：最大迭代次數(shù)，控制程序的運(yùn)行時間。
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Abaqus三維多面體3D的最新內(nèi)容
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、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三維多面體骨料密堆積建模通過重力堆積算法構(gòu)建混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)隨機(jī)分布模型與實際骨料沉降行為的偏差，更精準(zhǔn)反映骨料在混凝土中的分布特征，可實現(xiàn)高骨料占比下的力學(xué)響應(yīng)模擬，為混凝土損傷機(jī)理研究、材料參數(shù)標(biāo)定及多尺度耦合分析提供可靠依據(jù)。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。
混凝土細(xì)觀骨料堆積模型采用
在混凝土細(xì)觀數(shù)值模擬中，粗骨料的分布狀態(tài)對其力學(xué)性能具有顯著影響。以往研究多采用蒙特卡羅算法將粗骨料隨機(jī)分布在混凝土試件內(nèi)，而實際工程中混凝土試件在澆筑完成后的振搗操作會使得密度較大的粗骨料因重力作用發(fā)生沉降堆積?，F(xiàn)有基于純隨機(jī)投放的算法難以真實反映這一物理過程，同時也難以實現(xiàn)工程中常見的較高粗骨料體積占比。
為解決當(dāng)前混凝土細(xì)觀模型中骨料分布不合理及粗骨料占比偏低等問題
插件介紹
CT2Model3D V2.0插件采用Python 3.10研發(fā)，適配2024及以上版本的Abaqus軟件，具備在Abaqus平臺中基于CT斷層掃描圖像的三維重建功能，插件支持批量導(dǎo)入tif、tiff、png、jpg等格式的圖像文件，推動了數(shù)字化建模技術(shù)與有限元仿真的融合。
該插件通過集成化的圖像處理流程，能夠自動完成從CT圖像導(dǎo)入、
在混凝土結(jié)構(gòu)中，粗骨料與水泥砂漿之間的界面過渡區(qū)（ITZ）是決定混凝土承受荷載能力的關(guān)鍵因素之一,研究表明，混凝土在承受外力時的破壞主要發(fā)生在界面過渡區(qū)的損傷。本案例介紹通過CAD隨機(jī)多面體&過渡區(qū)3D插件建立隨機(jī)分布的三維多面體骨料及界面過渡區(qū)細(xì)觀混凝土模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)進(jìn)行多相材料的指定。
在AutoCAD軟件內(nèi)，采用CAD
更新說明
Abaqus AbyssFish CT2Model3D V1.1版本更新新增對TIF、TIFF圖像文件格式的支持。本插件用戶可免費(fèi)獲取升級服務(wù)。
插件介紹
插件說明：
ABAQUS CT2Model 3D V1.0
https://www.yqgqt.org.cn/post
插件介紹
Random Agg ITZ Pore 3D (Mesh) V1.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus內(nèi)參數(shù)化建立包含水泥漿基體、粗細(xì)骨料、界面過渡區(qū)（ITZ）、孔隙在內(nèi)的多相材料混凝土細(xì)觀背景網(wǎng)格模型。
模型說明
插件采用材料映射單元的方式，將不同相材料賦值到網(wǎng)格單元，實現(xiàn)三維混凝土細(xì)觀有限元模型。
插件介紹
AbyssFish CT2Model 3D V1.0 插件可將采用X射線等方法獲取的計算機(jī)斷層掃描（CT）圖像在Abaqus有限元軟件內(nèi)進(jìn)行三維重建，進(jìn)而高效獲取可供模擬分析的有限元模型。插件可用于醫(yī)學(xué)影像三維重構(gòu)、混凝土細(xì)觀三維重建、巖心數(shù)字化等領(lǐng)域的CT切片重建模型研究。
插件支持png、jpg等格式的圖像，在插件內(nèi)設(shè)置模型參數(shù)并選取文件夾內(nèi)的一張圖像后點擊
插件介紹
QSGS3D V2.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus2024及以上版本軟件內(nèi)基于Quartet Structure Generation Set（QSGS）隨機(jī)生長四參數(shù)生成法構(gòu)建三維多孔介質(zhì)雙相材料，插件可指定生成試件的長度、寬度、高度以及劃分的網(wǎng)格單元尺寸。可控制隨機(jī)生長四參數(shù)中的分布概率(Distribution probability)、生長概率(Growth
