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本案例中的地質分層模型通過CAD隨機粗糙度表面插件參數化隨機生成，如有真實地層的勘測數據，也可通過CAD圖像轉地形插件進行真實地層的三維重建。 通過插件建立多個不同的地層模型后，在CAD內將地層設置到相應的標高，并通過差集等操作建立完整的地質分層模型。

CAD晶體結構建模完成后，導出為iges文件，并以部件的形式導入到ABAQUS內。 在ABAQUS內建立裝配即可完成三維晶體結構的建模。

ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過重力堆積算法構建混凝土細觀結構，克服了傳統隨機分布模型與實際骨料沉降行為的偏差，更精準反映骨料在混凝土中的分布特征，可實現高骨料占比下的力學響應模擬，為混凝土損傷機理研究、材料參數標定及多尺度耦合分析提供可靠依據。本案例介紹在ABAQUS內建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。

也有采用Abaqus混凝土建模插件實現的方式，這極大的節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入到Abaqus內的方式。可實現多種混凝土模型的快速構建。

本案例介紹通過CAD隨機多面體&過渡區3D插件建立隨機分布的三維多面體骨料及界面過渡區細觀混凝土模型，并將模型導入ABAQUS內進行多相材料的指定。 在AutoCAD軟件內，采用CAD隨機多面體&過渡區3D V1.0插件建立隨機投放的多面體骨料、界面過渡區(ITZ)部件及水泥砂漿基體三維模型。

本案例演示在CAD軟件內通過Voronoi建立晶體三維模型，并將模型導入到Abaqus CAE內，完成晶體材料的有限元建模。 在AutoCAD軟件內，采用CAD_Voronoi V1.0.1插件建立晶體結構三維模型，并將整個模型導出為.iges格式文件備用。

隨機多面體模型的建立，實現多面體骨料以及多面體三維過渡區的幾何模型：有限元模型在AutoCAD軟件內將外部基體、骨料、過渡區分別導出為iges格式文件，在Abaqus內對這三份文件分別導入部件，并進行裝配：建立起隨機多面體骨料及界面過渡區的Abaqus幾何模型：后續可進行模型的力學分析等。建模插件：CAD_隨機多面體&過渡區插件

圖7響應曲面函數三維圖z=4.49xy-1.08x+3.35y^3（1）5結論本文案例固然簡單，但實現了基于ABAQUS與Python的參數化聯合建模方法的應用，對于一些大型或者微型結構件的前后處理建模及后處理中支反力輸出、最優解輸出都有一定的參考意義。

圖14 礦山地質環境模型（據聞彩煥等，2020） 圖15 礦山生態修復效果模型（據聞彩煥等，2020） 馮威基于無人機勘察數據和三維建模成果，實現了地層巖性、地質構造、不良地質等地質要素的準確判識，實現了巖體結構面等地質信息的定量提取，提高了勘察效率和精度，可推廣應用于復雜艱險山區工程勘察工作。

三維地質建模是進行仿真模擬的基礎，有助于建立反映地下地質構造的模型，目前廣泛應用于石油、礦產、城市地質、巖土工程等領域。 COMSOL Multiphysics 作為集前處理器、求解器和后處理器于一體的多物理場耦合數值仿真軟件，擁有豐富的幾何建模工具。

在傳統的地質工作中，地質調查和結果由 2D 地圖（如井段、地質剖面和平面圖）來說明。無法用三維地質現象（如地層、結構和地勢）表示構成了空間信息的損失和扭曲。通過使用 3D 建模和可視化技術，可以理解和直接表達身體和地質環境3D.3D地質建模可以：有效地可視化巖石和時間地層單元的幾何形狀，以定義和控制建模所需的巖石特性的空間分布和擴散。

插件介紹 QSGS3D V2.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus2024及以上版本軟件內基于Quartet Structure Generation Set（QSGS）隨機生長四參數生成法構建三維多孔介質雙相材料，插件可指定生成試件的長度、寬度、高度以及劃分的網格單元尺寸。

5 隱式建模功能(Best Practices)(1) 分析數據---使用鉆孔解釋和數據可視化工具分析數據；使用三維可視化來尋找數據集中的錯誤。(2) 保持專注---制作一個模型來回答一個特定的問題或解決一個特定的問題，不要因為所有的數據都在那里就不必要地建立模型。提出一個新的問題時，使用必要的數據制作一個模型來回答這個問題。

本案例闡述了針對任意形狀三維部件實施Voronoi晶格結構劃分并導入ABAQUS的完整流程。 三維模型需在AutoCAD中構建，并借助CAD三維模型Voronoi劃分插件完成晶格劃分。

（圖3)③根據大方山隧道地質鉆探資料進行GIM建模，模型與場景布置、組裝，參數組合并錄入，同時對GIM建模及屬性編輯，鏈接相關資料和圖紙。（圖4)圖4 地質鉆探資料進行GIM建模 圖5 降水模擬圖6 匯水模擬分析3.2 三維模擬分析3.2.1 降水模擬根據當地氣象預報資料，在對話框中直接調整設置24小時雨量參數圖表。

如需Abaqus2023及以下版本的插件可查看： RandomSphere3D V1 更新日志2021/01/20 V1.01、插件正式發布；2、可用于生成指定空間內的三維球體；3、已賦予所用部件空材料參數，可批量替換； 2021/01/28 V1.11、修復繪制完成不自動顯示bug；2、新增所在范圍內長方體部件及切割裝配

插件介紹 CT2Model3D V2.0插件采用Python 3.10研發，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，插件支持批量導入tif、tiff、png、jpg等格式的圖像文件，推動了數字化建模技術與有限元仿真的融合。