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建模教程首先采用CAD隨機多面體&過渡區(qū)3D插件進行模型的構(gòu)建，模型構(gòu)建時只需要設(shè)置好相應(yīng)的建模參數(shù)，插件會自動在AutoCAD軟件內(nèi)建立起隨機分布的三維多面體與界面過渡區(qū)（ITZ）模型，隨機多面體及界面過渡區(qū)的厚度等模型參數(shù)均可指定。

ITZ：骨料外側(cè)界面過渡區(qū)的厚度。當設(shè)置為0時，可實現(xiàn)無界面過渡區(qū)模型。 Margin：骨料或孔隙距離試件外表面的距離。當設(shè)置為負數(shù)時，可實現(xiàn)骨料及孔隙穿過試件外表面的效果。 Time：超時停止，單位秒。模型采用隨機投放算法，達到設(shè)定的時間后停止投放，并生成模型。此參數(shù)若設(shè)置過小可能會達不到設(shè)定的比例，應(yīng)根據(jù)骨料及孔隙比例適當調(diào)整。

插件介紹 CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件可在AutoCAD內(nèi)建立帶有界面過渡區(qū)的多面體重力密堆積三維幾何模型。 參數(shù)說明 試件形狀支持長方體及圓柱體，可通過更改形狀參數(shù)實現(xiàn)兩種試件的切換。

分別設(shè)置骨料、界面過渡區(qū)、水泥砂漿的材料屬性，并進行指派截面。 可根據(jù)研究的需要設(shè)置分析步、相互作用及載荷，并進行混凝土細觀模型的裝配操作。

本案例通過CAD隨機球體顆粒&過渡區(qū)3D插件建立球體骨料及界面過渡區(qū)三維細觀混凝土模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)，通過Concrete Damaged Plasticity Model，研究細觀混凝土在軸壓荷載下ITZ及水泥砂漿的損傷演化規(guī)律。

三維混凝土細觀模型基于CAD多面體&過渡區(qū)密堆積3D插件構(gòu)建，其中不同粒徑分組的骨料及界面過渡區(qū)（ITZ）均按圖層分組設(shè)置，同一模型中可批量配置七種不同材料相。

插件介紹CAD隨機多面體&過渡區(qū)插件可用于在AutoCAD軟件內(nèi)生成隨機三維多面體及包裹多面體的界面過渡區(qū)部件，同時生成指定長寬高的長方體部件。插件可確保多面體、過渡區(qū)、試件三者之間不發(fā)生干涉且裝配合理，確保生成的模型導(dǎo)入有限元軟件后幾何合理有效。插件采用參數(shù)化建模的方式，可指定的參數(shù)有試件的尺寸、四種粒徑范圍、每種粒徑的投放個數(shù)、多面體的面數(shù)以及過渡區(qū)的厚度等參數(shù)。

本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立球體重力密堆積三維模型，模型采用圓柱體試件，包含界面過渡區(qū)ITZ部件，可用于超高骨料占比的混凝土細觀幾何建模。 圓柱體試件內(nèi)的球體密堆積及ITZ等部件采用CAD球體密堆積_圓柱體試件3D插件在AutoCAD軟件內(nèi)參數(shù)化建模生成。插件可設(shè)置三組粒徑范圍的球體顆粒，并可指定每組粒徑的占比。

混凝土的宏觀力學(xué)性能主要受其細觀結(jié)構(gòu)控制，其中骨料與水泥基體間的界面過渡區(qū)（ITZ）作為薄弱相，顯著影響材料的力學(xué)行為與耐久性。

在骨料基礎(chǔ)上偏移一定距離，偏移距離為界面層的厚度，建立新的球體部件，再與之前的球形骨料做切割，即可生成其界面層。對于投放成功的骨料及過渡區(qū)，插件中采用數(shù)組記錄所有參數(shù)。最終的Abaqus三維球體骨料及過渡區(qū)模型完成如下。 （未完待續(xù)...）

在ANSYS Workbench內(nèi)建立隨機球體及ITZ界面層混凝土細觀模型可采用CAD隨機球體顆粒&過渡區(qū)3D插件建模后將模型導(dǎo)入。 在插件內(nèi)設(shè)置好模型參數(shù)后運行，插件會自動完成隨機球體、界面過渡區(qū)、基體模型的建立。插件已將不同部件分圖層進行建模，將模型整體導(dǎo)出為IGES格式文件。

在ANSYS Workbench內(nèi)建立多邊形骨料、界面過渡區(qū)、及水泥漿體在內(nèi)的三相材料混凝土細觀模型，可研究混凝土的微觀損傷引起宏觀破壞的機理。 混凝土細觀模型采用CAD隨機多邊形插件建模后導(dǎo)入ANSYS內(nèi)。在插件內(nèi)設(shè)置模型參數(shù)后運行插件在AutoCAD內(nèi)完成混凝土細觀模型的建立。

插件支持設(shè)置長方體部件的長度(Length)、寬度(Width)、高度(Height)，以及在網(wǎng)格劃分中單元的尺寸(Element size)。可設(shè)置生成球體的最小粒徑(D_min)及最大粒徑(D_max)，即球體尺寸的分布范圍，球體占整個長方體試件的比例(Ratio)，界面過渡區(qū)的厚度(ITZ)，以及超時終止參數(shù)(Time)。

混凝土是一種由水泥漿體、粗細骨料組成的復(fù)合材料，其中水泥漿與骨料之間的界面過渡區(qū)被認為是影響混凝土整體性能的關(guān)鍵。建立砂漿、骨料、界面過渡區(qū)（ITZ, Interface Transition Zone）的混凝土細觀模型對于深入理解混凝土材料的性能及其損傷破壞機理至關(guān)重要。

本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立多邊形骨料、界面過渡區(qū)（ITZ）、水泥砂漿基體多相材料混凝土細觀有限元模型。 混凝土細觀模型采用CAD隨機多邊形2D插件專業(yè)版參數(shù)化建模生成，將CAD中的混凝土各組分內(nèi)容分別另存為dxf格式，以備導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)。

在混凝土結(jié)構(gòu)中，粗骨料與水泥砂漿之間的界面過渡區(qū)（ITZ）是決定混凝土承受荷載能力的關(guān)鍵因素之一,研究表明，混凝土在承受外力時的破壞主要發(fā)生在界面過渡區(qū)的損傷。本案例介紹通過CAD隨機多面體&過渡區(qū)3D插件建立隨機分布的三維多面體骨料及界面過渡區(qū)細觀混凝土模型，并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)進行多相材料的指定。

插件建立的圓柱容器內(nèi)多面體密堆積模型及界面層部件可導(dǎo)入到ABAQUS、COMSOL、ANSYS、LS-DYNA、HFSS等有限元仿真軟件中進行幾何建模及后續(xù)模擬，如三維混凝土細觀模型中的多面體骨料及界面過渡區(qū)ITZ部件。

過渡點列表界面 ?另一種可用于光柵配置的界面是過渡點列表界面。 ?此界面允許根據(jù)周期內(nèi)不同位置的高度值配置結(jié)構(gòu)。 ?同樣，平面界面用于將光柵材料或介質(zhì)與其中一個基板分離。 過渡點列表參數(shù) ?過渡點列表界面由包含x位置和高度數(shù)據(jù)的列表定義。

3.3界面過渡區(qū)建模 界面過渡區(qū)ITZ（Interfacial Transition Zone）的模型構(gòu)建，可采用布爾運算的方式實現(xiàn)。在骨料基礎(chǔ)上偏移一定距離，偏移距離為界面層的厚度，建立新的多面體部件，再與之前的多面體骨料做切割，即可生成其界面層。對于投放成功的骨料及過渡區(qū)，插件中采用數(shù)組記錄所有參數(shù)。模型完成后將三相材料分別導(dǎo)入到Abaqus軟件中。

圖7 路隧排水接口設(shè)計 3.路橋過渡電纜槽(井)設(shè)計過渡電纜槽（井）是路橋過渡段的一處重要地上接口。由于路基電纜槽間距普遍大于橋梁電纜槽，導(dǎo)致兩個專業(yè)間的電纜槽無法沿線路方向直接對接，需要在銜接處設(shè)置過渡電纜槽（井）將各自電纜槽內(nèi)的線纜平順連接。