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插件介紹 CAD多面體密堆積3D插件可在AutoCAD內(nèi)建立三維隨機(jī)多面體密堆積模型。 插件內(nèi)置物理動(dòng)力學(xué)模擬算法，通過(guò)模擬重力、碰撞等現(xiàn)象，使多面體在虛擬環(huán)境中發(fā)生自然堆積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真實(shí)的堆積效果。

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(huì)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(guò)程，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)工程中常見(jiàn)的較高粗骨料體積占比。

ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過(guò)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(shí)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(shí)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。

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(duì)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。

插件簡(jiǎn)介 CAD顆粒密堆積2D插件可用于生成二維狀態(tài)下重力堆積的隨機(jī)顆粒。插件可指定投放區(qū)域、顆粒的粒徑范圍、顆粒間的間距、顆粒個(gè)數(shù)等信息，同時(shí)可模擬顆粒彈性及摩擦摩擦系數(shù)。 插件采用物理引擎對(duì)顆粒行為進(jìn)行模擬，可實(shí)現(xiàn)顆粒在力場(chǎng)作用下的堆積、以及顆粒間的碰撞等。

模型中骨料按粒徑劃分為三個(gè)組別，并通過(guò)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(duì)不同粒徑范圍的骨料、對(duì)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。

蒙特卡洛隨機(jī)投放模型有效性的重要前提是采用行之有效的隨機(jī)骨料投放方案，投放方案應(yīng)當(dāng)能夠充分符合實(shí)際工程中混凝土內(nèi)骨料分布特征。 4.1骨料均勻分布與堆積模型 骨料在混凝土中的分布可以采用不同的模型，其中兩種常見(jiàn)的模型是均勻分布模型和堆積分布模型。 均勻分布模型：在均勻分布模型中，骨料被設(shè)計(jì)成在混凝土內(nèi)均勻分布。

/post/1897694CAD球體密堆積3D插件 https://www.yqgqt.org.cn/post/1898507CAD Voronoi3D插件 V1.0.0 https://www.yqgqt.org.cn/post/1912693 V1.0.1 https

隨機(jī)多邊形骨料及ITZ細(xì)觀混凝土CDP模型 https://www.yqgqt.org.cn/post/1969097 泡沫混凝土多孔結(jié)構(gòu)軸壓分析—— EasyCDP生成C30材料，模擬多孔結(jié)構(gòu)壓縮破壞行為。

插件支持設(shè)置上小下大、上大下小兩種球體的梯度分布模式，及隨機(jī)排布的非梯度模式。插件內(nèi)置的動(dòng)力學(xué)堆積算法可模擬實(shí)際工程中不同粒徑顆粒投放順序下的堆積效果。 插件可設(shè)置三組球體粒徑范圍，并可指定球體間的最小間距參數(shù)，可用于生成多種不同形態(tài)的梯度孔隙結(jié)構(gòu)模型。

通過(guò)重力堆積算法，模擬混凝土中骨料的排列和分布情況。CAD插件內(nèi)置的建模算法可以做到骨料、界面層、骨料分布的多參數(shù)控制，對(duì)于高效構(gòu)建符合真實(shí)情況的混凝土細(xì)觀模型具有重要意義。2 三維球形骨料模型的生成 參數(shù)化建模允許研究者通過(guò)調(diào)整一系列參數(shù)來(lái)控制模型的特性，例如骨料的大小、級(jí)配、分布等。這種可控性使得研究者能夠靈活地模擬不同情況下的混凝土結(jié)構(gòu)，更好地理解材料的行為。

在PFC中生成9627個(gè)球體，顆粒的大小分布于0.005-0.1m之間，隨機(jī)分布）。顆粒之間采用接觸粘結(jié)模型，以模擬塔坪滑坡體破碎砂巖堆積層。三軸試驗(yàn)以實(shí)際滑坡的堆積層碎裂巖體的力學(xué)參數(shù)為依據(jù)，通過(guò)三軸試驗(yàn)反演本次模擬的滑體離散元顆粒及其接觸參數(shù)。

采用堆積實(shí)驗(yàn)，按照比例放入花生種子，最終測(cè)得實(shí)際堆積角29.3°，仿真堆積角為28.9°，驗(yàn)證了花生種子模型的準(zhǔn)確性，如圖8所示。三、試驗(yàn)工況設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果 進(jìn)行DEM-MBD耦合試驗(yàn)時(shí)，離散元的參數(shù)設(shè)置如表6所示，RecurDyn中的建立的約束關(guān)系如圖9所示。

如今主流的陶瓷3D打印技術(shù)主要為分層實(shí)體制造(簡(jiǎn)稱LOM）；熔融堆積（簡(jiǎn)稱FFF）；形狀沉積成型（簡(jiǎn)稱SDM）；立體光刻（簡(jiǎn)稱SLA）；噴墨打印法(簡(jiǎn)稱IJM）。

對(duì)廢棄碳纖維復(fù)合材料中的碳纖維進(jìn)行回收再利用是解決碳纖維廢棄物堆積問(wèn)題的最佳途徑，回收之后的再生碳纖維性能與原纖維相差無(wú)幾，回收成本卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于生產(chǎn)成本[4]。回收碳纖維通常采用模壓工藝實(shí)現(xiàn)復(fù)材制品成型，并應(yīng)用于汽車外覆蓋件等部位。但是碳纖維作為一種各向異性的材料，其軸向力學(xué)性能優(yōu)于徑向力學(xué)性能[5]，隨機(jī)排列的短纖維大大限制了其應(yīng)用途徑。