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首先采用CT掃描獲取多孔圓柱試件的斷層掃描文件。 在Abaqus CAE軟件內(nèi)，采用AbyssFish CT2Model 3D V1.0插件對CT斷層掃描文件在Abaqus內(nèi)進行多孔結(jié)構(gòu)的三維重建。

所有需要進行三維重建的斷層掃描文件需要存儲在一個文件夾內(nèi)，并且文件名稱需要按照掃描的次序升序排列，這里只需要選擇任意一張位于文件夾內(nèi)的圖像文件即可。 Resolution ratio：單張CT圖像的分辨率調(diào)整。部分CT的圖像文件可能較大，如果按照原精度在Abaqus內(nèi)進行體素（voxel）模型的建立可能會存在單元數(shù)量過多而難以進行仿真模擬的問題。

://www.yqgqt.org.cn/post/1947861 ABAQUS基于CT斷層掃描的三維圓柱體多孔結(jié)構(gòu)建模 https://www.yqgqt.org.cn/post/1950189 適用版本 插件可運行在Windows10、11系統(tǒng)上，支持

計算機斷層掃描（CT）可以無損獲取混凝土試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，并以一系列橫截面的形式顯示混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。本文介紹一種基于混凝土CT斷層掃描圖像在Abaqus有限元軟件內(nèi)進行三維混凝土細觀模型的建模方法，實現(xiàn)混凝土粗骨料及砂漿的三維重構(gòu)并對其采用塑性損傷模型（CDP）進行有限元模擬。

案例展示 ABAQUS基于CT斷層掃描的細觀混凝土三維重建數(shù)值模擬 https://www.yqgqt.org.cn/post/1947861 ABAQUS基于CT斷層掃描的三維圓柱體多孔結(jié)構(gòu)建模 https://www.yqgqt.org.cn

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。

多孔結(jié)構(gòu)由孔隙及固相所組成，在建筑結(jié)構(gòu)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，多孔材料的力學(xué)性能對其應(yīng)用場景至關(guān)重要。本案例采用CAD隨機球體插件專業(yè)版建立三維多孔結(jié)構(gòu)圓柱體模型，并將模型導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)進行力學(xué)模擬，分析多孔材料在軸向壓力作用下的破壞特征。

通過插件界面配置模型參數(shù)，并選擇切片圖像文件夾內(nèi)的任意一張圖像后點擊OK，插件將自動基于圖像文件名稱序列完成三維重建。 模型說明插件通過整合CT斷層掃描圖像或物理切片掃描圖像，利用背景網(wǎng)格與圖像映射方法實現(xiàn)體素模型建模。該方法以掃描圖像的像素級RGB絕對顏色差異為材料識別依據(jù)，對ABAQUS六面體單元（C3D8R）賦予對應(yīng)的多相材料屬性。

模型應(yīng)用 基于斷層掃描圖像重建的三維模型可進行渲染用于科研繪圖，以展示模型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 或?qū)?em>三維重建后的模型導(dǎo)入ANSYS、ABAQUS、COMSOL等有限元軟件內(nèi)劃分網(wǎng)格并進行仿真模擬。

插件介紹AbyssFish Random Sphere Cylinder 3D V2.0 插件可在Abaqus內(nèi)參數(shù)化生成隨機分布的球體部件及圓柱體試件三維模型。插件可用于構(gòu)建球體骨料混凝土細觀、球體彈丸、泡沫混凝土、多孔結(jié)構(gòu)模型等，可設(shè)置模型的尺寸、球體的粒徑分布、球體比例等參數(shù)。

本案例基于ABAQUS AbyssFish CT2Model 3D V2.0插件，利用混凝土立方體試件的切片掃描圖像實現(xiàn)高精度有限元模型三維重建，精準(zhǔn)劃分骨料及水泥砂漿區(qū)域，構(gòu)建三維再生骨料混凝土細觀模型。施加單軸壓縮荷載，動態(tài)追蹤再生混凝土的損傷演化過程，揭示裂紋的萌生及擴展機制。

需注意在構(gòu)建3D模型時需保證原CT掃描圖片內(nèi)同一組分的顏色嚴(yán)格一致。軟件基于所有CT圖像的總像素數(shù)量重建三維體素模型，如CT圖像文件較大，需評估計算機配置是否能流暢加載三維模型，或自行對原CT文件進行降采樣處理后再進行可視化渲染。

Cylinder Geom模塊Cylinder Geom模塊包括：在長方體內(nèi)部創(chuàng)建圓柱，可控制圓柱的長度范圍、半徑及圓柱之間的最小距離。 Cylinder Geom模塊生成長方體邊界模型的用戶輸入界面如下：圖2.1 Cylinder Geom模塊用戶輸入界面3.

尺寸測量：基于三維點云數(shù)據(jù)完成工件內(nèi)外全結(jié)構(gòu)尺寸測量，誤差控制在微米級，適配復(fù)雜裝配體的公差分析與形位公差驗證。 逆向工程：結(jié)合掃描數(shù)據(jù)完成產(chǎn)品三維模型重建，支持?jǐn)?shù)模對比與設(shè)計優(yōu)化，大幅縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低開模試錯成本。

多孔結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于過濾、催化、能量吸收等領(lǐng)域。基于Voronoi圖的方法通過調(diào)整生成點的位置和密度，控制多孔結(jié)構(gòu)的孔隙大小和分布，可用于模擬自然界中的多孔介質(zhì)，如泡沫金屬、骨小梁等。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維多孔材料。

CT（計算機斷層掃描）是一種成像技術(shù)，其利用X射線斷層成像技術(shù)生成物體三維圖像。該技術(shù)雖以醫(yī)療應(yīng)用聞名，但在制造業(yè)中也已廣泛應(yīng)用。CT能夠穿透高密度材料，提供金屬、多材料部件或組件的圖像。CT技術(shù)的核心優(yōu)勢在于其圖像能夠提供與內(nèi)部特征相關(guān)的信息。這些內(nèi)部信息的應(yīng)用場景極為廣泛，涵蓋材料開發(fā)、工藝評估與控制、失效分析、涂層、熱處理、預(yù)加工直至最終計量檢測。

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觀模型。本案例介紹采用CDP材料對三維重建的混凝土細觀模型進行損傷斷裂數(shù)值模擬有限元分析。

插件介紹CAD多孔結(jié)構(gòu)3D QSGS插件可用于在AutoCAD軟件內(nèi)生成三維多孔結(jié)構(gòu)模型，可用于數(shù)字巖心、多孔介質(zhì)、多孔結(jié)構(gòu)等方面的建模及模擬。 插件可指定模型的長度、寬度、高度，可構(gòu)建任意幾何尺寸三維幾何模型。 多孔結(jié)構(gòu)建模基于四參數(shù)隨機生長（QSGS）原理。

Ebner等［24］利用同步X射線斷層掃描技術(shù)對不同輥壓程度的NMC電極進行了三維微觀結(jié)構(gòu)表征，并在此基礎(chǔ)上分析了孔隙率、孔徑分布等電極微觀特征。由于電極納米孔隙、炭黑和粘結(jié)劑對X射線的衰減系數(shù)差異極小從而無法在投影圖像上進行區(qū)分［24］，導(dǎo)致重構(gòu)的電極微觀結(jié)構(gòu)與實際電極結(jié)構(gòu)存在較大差異。

三維骨料填充模型2.1 纖維填充模塊 用于在長方體邊界內(nèi)隨機填充纖維，可控制纖維長度在某一范圍內(nèi)變化，同時可控制纖維間的最小間距。圖2.1 三維纖維填充模塊2.2 圓柱骨料填充模塊 用于在長方體邊界內(nèi)隨機填充圓柱骨料，可控制骨料長度在某一范圍內(nèi)變化，同時可控制圓柱骨料間的最小間距。