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以下重點(diǎn)介紹在項(xiàng)目內(nèi)建模型的方法(同公制常規(guī)模型方法),基本思路是先建長方體實(shí)體，然后用空心剪切，多剪切的部分進(jìn)行實(shí)體拉伸、實(shí)體放樣回填，然后通過連接命令完成建模。具體步驟如下。

使用經(jīng)過驗(yàn)證的數(shù)值模型進(jìn)行參數(shù)研究，以研究不同細(xì)長和不同長寬比的橢圓空心型材。所得到的結(jié)構(gòu)性能數(shù)據(jù)已用于建立橫截面細(xì)長和橫截面抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系，這表明，根據(jù)所提出的橫截面細(xì)長參數(shù)，歐洲規(guī)范 3 中圓形空心型材的 3 級細(xì)長極限 90 可以安全地用于橢圓形空心型材。

模型說明插件采用部件（Part）裝配方式，分別建立隨機(jī)分布的球體及帶有孔洞的長方體部件，并進(jìn)行模型裝配。 插件建立的模型中每個球體為一個獨(dú)立的部件，且插件已對所有球體進(jìn)行空材料的指派，用戶可批量更改球體的截面屬性。

手動建立一個長方體部件，尺寸與原模型相同，使長方體與原模型重合。 通過差集，將長方體與復(fù)制的模型進(jìn)行差集，以建立晶界部件。建立完成后將整個模型導(dǎo)出為.iges格式文件備用。 在Abaqus內(nèi)將建立好的模型文件以部件的形式導(dǎo)入。

圖6 網(wǎng)架支座尺寸 圖7 混凝土柱配筋圖 2.2.3 接觸的設(shè)置支座模型的預(yù)埋件與鋼筋籠與混凝土設(shè)置“嵌入”接觸，采用罰函數(shù)建立調(diào)節(jié)板與預(yù)埋板、空心球支座底板與調(diào)節(jié)板、螺栓與各鋼板之間的接觸，切向摩擦系數(shù)取值為0.1，法向定義為硬接觸，同樣，在鋼板與混凝土接觸面定義切向摩擦系數(shù)為0.4，法向定義為硬接觸。

插件介紹 CAD隨機(jī)球體插件專業(yè)版可用于在AutoCAD內(nèi)建立隨機(jī)分布的球體三維模型。 模型說明 模型尺寸中長度、寬度、高度：設(shè)定隨機(jī)球體生成的長方體區(qū)域，及生成的長方體部件尺寸。 建?？刂浦星蝮w內(nèi)包參數(shù)為限定球體是否會穿過模型的邊界。

3.2 空心矩形橫截面模態(tài)分析 通過 ABAQUS 模態(tài)分析該 Y 軸縱梁空心矩 形橫截面 6 階振型圖，如圖 5 所示。2 階模態(tài)中， 橫梁在兩邊發(fā)生變形；3 階模態(tài)中，橫梁呈現(xiàn)壓 縮現(xiàn)象，梁體發(fā)生褶皺甚至破裂；4 階模態(tài)中， 梁體不僅在中間發(fā)生變形，還呈現(xiàn)壓縮狀態(tài)。

模型說明 插件在Abaqus內(nèi)建立長方體模型，采用背景網(wǎng)格的方式，基于CT掃描圖像的灰度差異，將六面體單元劃分集并賦值兩種材料類型，以實(shí)現(xiàn)不同部件的區(qū)分。 模型生成后也可根據(jù)模擬的需要，刪除一個單元集，僅對剩余部分進(jìn)行模擬。

模型預(yù)覽 本案例為Abaqus內(nèi)建立的包括多面體骨料、端鉤纖維、長方體砂漿基體在內(nèi)的三相纖維混凝土細(xì)觀模型。本案例僅提供一種端鉤纖維混凝土的參數(shù)化建模方案，生成Abaqus三維纖維混凝土幾何模型，并未涉及材料屬性、分析步、載荷等有限元模擬內(nèi)容。

模型說明 插件除在CAD內(nèi)建立球體堆積模型外，也對外側(cè)帶有球體孔洞的長方體部件進(jìn)行建模。 插件建立的球體重力密堆積模型可用于動畫演示、科研繪圖渲染、或?qū)階NSYS Workbench、COMSOL、Abaqus CAE等有限元軟件內(nèi)進(jìn)行仿真模擬。

插件可指定模型的長度、寬度、高度，以生成不同尺寸的長方體模型?？煽刂魄蝮w之間及球體與長方體外表面之間的最小間距，以確保在有限元模擬時網(wǎng)格能夠劃分。 插件可設(shè)置球體的直徑、球體比例、及球體層數(shù)等信息，參數(shù)化建立三維模型。

?手動建立長方體部件，進(jìn)行裝配并與所有骨料進(jìn)行差集，實(shí)現(xiàn)基體部件的建模。 ?為骨料及基體指定材料屬性參數(shù)等信息。 ?設(shè)定分析步。 ?指定骨料與基體間的相互作用。 ?添加荷載信息。 ?進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 ?建立作業(yè)并提交分析。 ?可視化查看結(jié)果。

軟件支持轉(zhuǎn)換的常見梁截面類型：角鋼 、工字鋼 、槽鋼 、T型材 、空心圓管 、實(shí)心圓管 、空心方管 、扁鋼 、外卷邊槽鋼 、Z型鋼 。另外，本軟件還支持慣性矩、慣性積等梁截面參數(shù)的梁截面類型轉(zhuǎn)換，但并不建議采用這種方式，因?yàn)楸痉绞降慕Y(jié)果精度受模型建立者的技術(shù)水平影響較大且不利于模型檢查。軟件支持坐標(biāo)系類型：直角坐標(biāo)系、圓柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系。

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。

如上圖所示，當(dāng)我們在第一個特征基礎(chǔ)上建立第二個特征（增材特征）時，默認(rèn)選項(xiàng)是與第一個特征時融合成一個單實(shí)體。因?yàn)?em>建立特征時，合并結(jié)果選項(xiàng)默認(rèn)狀態(tài)是勾選的，如下圖所示。當(dāng)我們?nèi)サ艉喜⒔Y(jié)果選項(xiàng)的勾選時，我們的模型就變成了多實(shí)體的模型，結(jié)果如下圖所示。此時，我們的模型成為具有兩個實(shí)體的多實(shí)體模型（這里的長方體和圓柱體相交部分并沒有合并為一體）。

在ABAQUS內(nèi)建立隨機(jī)球體顆粒的重力密堆積模型，可以模擬自然界中顆粒物質(zhì)在重力作用下的自然堆積情況，進(jìn)而對模型進(jìn)行其他方面的模擬研究。本案例介紹如何在ABAQUS內(nèi)建立球體密堆積模型。 首先采用CAD球體密堆積3D插件V2.0版本，在CAD內(nèi)建立堆積的球體及外側(cè)基體模型。

有限元模型的建立為更深入地探究裝配式鋼網(wǎng)鏤空心樓蓋的力學(xué)性能，采用大型通用有限元軟件ABAQUS 2016建立精細(xì)化有限元模型進(jìn)行數(shù)值模擬研究。3.1材料本構(gòu)混凝土本構(gòu)由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）推薦的公式給出，單軸受壓本構(gòu)模型如式（1）-（5）所示，單軸受拉本構(gòu)模型如式（6）-（9）所示。鋼筋采用雙線性本構(gòu)模型，其數(shù)值由材性試驗(yàn)得到。

在AutoCAD軟件內(nèi)，采用CAD隨機(jī)纖維3D V1.0插件建立隨機(jī)分布的線纖維三維模型，并將纖維及長方體試件分別導(dǎo)出為.iges格式文件備用。 將導(dǎo)出的纖維模型文件以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)。