ansys模擬混凝土壓碎
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys模擬混凝土壓碎的視頻教程
精品課程A12-鋼管混凝土柱軸壓、偏壓模擬（含約束混凝土本構(gòu)講解）
本課程為精品課程A12-鋼管混凝土柱軸壓、偏壓模擬（含約束混凝土本構(gòu)講解）。 適用對象： 全國各高校結(jié)構(gòu)工程方向的研究生，尤其是課題與鋼管混凝土和約束混凝土本構(gòu)模擬有關(guān)的。 課程亮點(diǎn)：非以往視頻的簡單介紹，核心步驟實(shí)操講解，各個環(huán)節(jié)，詳細(xì)介紹。干貨中的干貨，精品中的精品。近1個小時的講解，節(jié)約您半年的時間，直擊要害，尤其是課題遇到瓶頸，需要新idea的同學(xué)，適合購買。
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ABAQUS精品課A25—基于CDP模型混凝土破碎鋼筋UHPC混凝土軸壓模擬（附UHPC本構(gòu)）
具體內(nèi)容如下： 1、鋼筋UHPC混凝土詳細(xì)建模過程 2、UHPC混凝土本構(gòu)模型 3、準(zhǔn)靜態(tài)軸壓模擬關(guān)鍵設(shè)置 4、基于CDP模型混凝土軸壓破碎設(shè)置
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ABAQUS精品課A21—無約束UHPC外套加固鋼筋混凝土柱軸壓模擬（附無約束UHPC混凝土本構(gòu)）
具體內(nèi)容如下： 1、UHPC加固鋼筋混凝土柱軸壓建模 2、無約束UHPC本構(gòu)模型 3、UHPC、核心混凝土、鋼筋籠接觸 4、加固與未加固構(gòu)件承載力對比 5、關(guān)鍵曲線對比及后處理講解 6、模型收斂性調(diào)整
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ansys模擬混凝土壓碎的實(shí)例教程
方鋼管混凝土短柱軸壓性能模擬 ￥9.99
1、 引言
方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)憑借鋼管對混凝土的約束作用，使構(gòu)件的承載力與延性得到顯著提升，在高層建筑與橋梁工程中應(yīng)用廣泛。該結(jié)構(gòu)在軸壓荷載下，鋼管與混凝土協(xié)同工作，其受力機(jī)理與傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱存在明顯差異。本案例圍繞方鋼管混凝土短柱的軸壓性能展開建模復(fù)現(xiàn)，借助 ABAQUS 有限元分析軟件對其軸壓受力性能進(jìn)行數(shù)值模擬。本次復(fù)現(xiàn)主要聚焦于建模過程教學(xué)，不涉及參數(shù)優(yōu)化內(nèi)容。
2、 幾何模型與材料參數(shù)
（1） 模型構(gòu)建：
本案例采用減縮積分三維實(shí)體單元 C3D8R 模擬方鋼管混凝土短柱的混凝土和鋼管部分。混凝土六面體網(wǎng)格邊長為 20mm，鋼管網(wǎng)格邊長為 20mm。這樣的網(wǎng)格尺寸能夠在保證計算精度的同時，避免因網(wǎng)格尺寸過大導(dǎo)致模型不收斂，或尺寸過小使計算速度明顯減慢的問題，可較好地模擬實(shí)際試件的受力性能。方鋼管混凝土短柱數(shù)值模擬幾何模型如下所示：
圖1混凝土模型
圖2鋼管模型
圖3壓板模型
圖4方鋼管混凝土短柱裝配模型
（2） 材料屬性：
混凝土材料采用 ABAQUS 中的塑性損傷模型，鋼管采用隨動強(qiáng)化彈塑性模型。普通混凝土單軸應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010），方鋼管采用屈服強(qiáng)度560MPa級熱軋重型H型鋼，其應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）確定。
3、 分析步設(shè)置
分析類型設(shè)定為靜力 - 通用分析步，設(shè)定分析時間長度為 ，同時啟用幾何非線性以考慮結(jié)構(gòu)的大變形效應(yīng)。
展開 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件由混凝土、型鋼、縱向鋼筋和箍筋組成。簡單點(diǎn)說就是在原有的鋼筋混凝土梁、柱等構(gòu)件里添加型鋼，加入型鋼后可以有效提高構(gòu)件承載能力，減小構(gòu)件軸壓比。通常高層結(jié)構(gòu)較多采用。
混凝土多向受壓時，通過施加側(cè)向壓力的約束，限制內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，能極大地提高混凝土的抗壓強(qiáng)度。在混凝土構(gòu)件受到軸心壓力過程中，混凝土發(fā)生與軸壓力相互垂直的橫向變形，內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，此時外圍的鋼管或者高強(qiáng)約束材料就發(fā)生作用，向混凝土提供徑向反作用力，緊緊地約束了混凝土的橫向變形，從而限制內(nèi)部微裂縫的發(fā)展，以達(dá)到提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和延性（發(fā)揮混凝土的塑性性能，得到良好的變形效果）。此類利用外部約束，改善自身原有受壓特性，以提高抗壓強(qiáng)度及延性的混凝土就稱為約束混凝土。
本案例進(jìn)行了初始缺陷影響下約束鋼骨混凝土短柱軸壓模擬，希望為此類模擬提供參考思路。
設(shè)備基本情況：I5-7500 CPU
計算耗時：5min
一、約束鋼骨混凝土短柱模態(tài)分析
首先建立約束鋼骨混凝土短柱有限元計算模型。
約束鋼骨混凝土短柱截面半徑為100mm，內(nèi)部鋼骨截面為H100×68×4.5×7.6，外層包裹5mm厚GFRP材料。約束混凝土材料強(qiáng)度為C70，內(nèi)部鋼骨材料強(qiáng)度為Q355，GFRP峰值抗拉強(qiáng)度為300MPa。
采用線性攝動分析步下的屈曲分析模塊，選取Lanczos求解器，輸出約束鋼骨混凝土短柱前十階變形模態(tài)。
外部GFRP與約束混凝土之間采用法向硬接觸，切向摩擦系數(shù)為0.2的界面接觸關(guān)系。
采用耦合參考點(diǎn)加載方式為約束鋼骨混凝土短柱施加軸向荷載，底部采用固結(jié)約束，頂部施加軸向壓力。對有限元計算模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，全局網(wǎng)格尺寸取為20mm。
展開 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(shí)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。現(xiàn)有基于純隨機(jī)投放的算法難以真實(shí)反映這一物理過程，同時也難以實(shí)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，本文提出采用重力堆積算法構(gòu)建三維多面體粗骨料細(xì)觀混凝土模型，并在此基礎(chǔ)上采用ABAQUS進(jìn)行受壓試驗(yàn)的數(shù)值模擬。該方法能夠更準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)實(shí)際工程中混凝土試件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，對于細(xì)觀尺度下混凝土材料參數(shù)的標(biāo)定及損傷機(jī)理研究具有重要的參考價值和指導(dǎo)意義。
混凝土骨料堆積模型采用CAD多面體密堆積3D插件建模。模型參數(shù)設(shè)置方面，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50010-2010（2024年版）4.1.1條，立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試件尺寸邊長設(shè)置150 mm；根據(jù)《建設(shè)用卵石、碎石》GB/T14685-2011，粗骨料尺寸大于4.75 mm，本模型中設(shè)置骨料最小粒徑4.8 mm，最大粒徑25 mm；骨料分三組設(shè)置，每組設(shè)置的粒徑區(qū)間及數(shù)量應(yīng)根據(jù)混凝土配合比及顆粒級配綜合確定，相關(guān)內(nèi)容可參照《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55-2011及《建設(shè)用卵石、碎石》GB/T14685-2011第7.3條顆粒級配篩分試驗(yàn)；骨料面數(shù)、最小邊長等參數(shù)可根據(jù)工程中采用的骨料真實(shí)形態(tài)進(jìn)行極大似然估計確定。
參數(shù)設(shè)置完成后運(yùn)行插件，進(jìn)行三維骨料重力堆積模擬，到達(dá)設(shè)定的堆積運(yùn)行時間后，插件自動進(jìn)行AutoCAD的模型繪制。
展開 一、前言
蒸壓加氣混凝土（ACC）板是以水泥、石灰和砂為主要原料，根據(jù)結(jié)構(gòu)性能要求配置不同數(shù)量鋼筋所形成的一種輕質(zhì)、多孔的新型樓板，具有自重輕、防火性能好、隔熱和保溫等優(yōu)點(diǎn)。目前蒸壓加氣混凝土墻板的應(yīng)用較為普遍，而近年來國內(nèi)研制開發(fā)的CRB高延性冷軋帶肋鋼筋，由于具有明顯屈服點(diǎn)、塑性好、強(qiáng)度高與混凝土握裹力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而得到了應(yīng)用。本文通過對配置CRB600H鋼筋）蒸壓加氣混凝土樓板進(jìn)行抗彎性能試驗(yàn)，了解樓板裂縫開展情況、短期撓度、抗裂及抗彎承載力，并采用ANSYS進(jìn)行了有限元模擬。
二、試驗(yàn)介紹
試驗(yàn)參數(shù)如下：
試驗(yàn)體幾何現(xiàn)場照片如下：
試驗(yàn)結(jié)果如下：
三、有限元模擬
為更加全面了解蒸壓加氣混凝土板的抗彎性能，采用大型通用有限元軟件ANSYS進(jìn)行有限元模擬計算，鋼筋采用link180單元，蒸壓加氣混凝土采用Solid65單元，采用分離式方法進(jìn)行建模計算。
鋼筋本構(gòu)采用理想彈塑性雙折線BKIN模型，鋼筋參數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定，根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求對于沒有明顯屈服段的鋼筋，其屈服強(qiáng)度取其極限強(qiáng)度的85%。CRB600屈服強(qiáng)度取555Mpa，泊松比為0.3，彈性模量為190Gpa，密度為7850kg/m3。蒸壓加氣混凝土的本構(gòu)關(guān)系中單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變趨勢與普通混凝土本構(gòu)關(guān)系基本相同，區(qū)別主要在于加氣混凝土的彈性模量、峰值應(yīng)力低于普通混凝土，因此此處本構(gòu)關(guān)系參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）（2015版本）附錄C，采用多線性強(qiáng)化MISO模型，彈性模量為1900Mpa，密度為525kg/m3，混凝土抗壓強(qiáng)度取2.6MPa，抗拉強(qiáng)度取0.28MPa，泊松比為0.2。
展開 項(xiàng)目難點(diǎn)：
1、異形鋼管混凝土快速建模；
2、異形截面網(wǎng)格劃分。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
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經(jīng)建模驗(yàn)證過的，考慮混凝土應(yīng)變率效應(yīng)的混凝土本構(gòu) 想要交流可以?v：wangh2444
在ABAQUS中構(gòu)建含水泥砂漿基體與大量隨機(jī)分布孔隙的三維泡沫混凝土幾何模型，對深入探究其微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能的關(guān)聯(lián)具有重要理論價值。通過孔隙尺寸、形態(tài)及空間分布特征的研究，有效模擬泡沫混凝土在載荷下的強(qiáng)度衰減規(guī)律與破壞演化機(jī)制，克服傳統(tǒng)均質(zhì)模型預(yù)測的局限性。
泡沫混凝土細(xì)觀模型通過CAD隨機(jī)球體插件專業(yè)版V1.3建模生成，泡沫混凝土試件設(shè)置為邊長為
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。基于ANSYS軟件構(gòu)建含界面過渡區(qū)的多面體骨料密堆積3D模型，可有效表征混凝土細(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。
<figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601/attachment/6591659150824865b9cbc53943e93220.png" style="display: inline-block
1.1. 案例概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的超大跨鋼管混凝土拱橋有限元建模與分析過程。橋梁主跨超過 400 米，模型采用雙單元法（Double-Element Method），以簡化且合理的方式模擬鋼管混凝土拱橋在彈性階段的整體受力與剛度特性。模型經(jīng)過充分驗(yàn)證，可一次性完成恒載分析并順利收斂，結(jié)果穩(wěn)定可靠，可作為工程參考和教學(xué)示例的基礎(chǔ)模型。
該案例提供了完整的可運(yùn)行文件
利用關(guān)鍵詞*Concrete failure來實(shí)現(xiàn)，UHPC混凝土單元失效刪除的仿真模擬
目前只能通過動態(tài)顯式求解來定義關(guān)鍵詞
*Concrete failure，type=strain（或displacement）
拉伸開裂應(yīng)變（或位移），壓縮非彈性應(yīng)變，拉伸損傷值，壓縮損傷值
把上面兩行編輯好的關(guān)鍵詞，放到CDP本構(gòu)模型后面，如果在GUI界面定義編輯關(guān)鍵詞后，一定要去再次檢查定義的位置
ABAQUS二維混凝土細(xì)觀靜力學(xué)單軸壓縮損傷破壞模擬
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本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)混凝土的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)混凝土碰撞非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)混凝土碰撞顯示動力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)混凝土碰撞顯示動力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
本案例為LS-DYNA高級應(yīng)用，使用S-ALE-FEM-DEM耦合算法計算鋼筋混凝土墻動態(tài)破壞及碎片云形成過程。
與FEM-SPH自適應(yīng)轉(zhuǎn)化相似，失效后的單元轉(zhuǎn)為DEM粒子，模擬碎片云。
本案例完全由lsprepost建模。
如需詳細(xì)建模過程，請私信。
上篇文章介紹了ABAQUS通過CT或切片數(shù)據(jù)重建混凝土多組分三維細(xì)觀模型。本案例介紹采用CDP材料對三維重建的混凝土細(xì)觀模型進(jìn)行損傷斷裂數(shù)值模擬有限元分析。
ABAQUS模型重建完成后，在屬性里建立骨料、砂漿、ITZ材料參數(shù)，并替換截面內(nèi)原有的空材料，這里砂漿及ITZ可使用EasyCDP插件直接生成混凝土損傷塑性材料，由于不考慮骨料的損傷破壞，因此不必設(shè)置骨料的損傷參數(shù)
