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鋼纖維混凝土（SFRC）彌補了素混凝土抗裂性的不足，為建立鋼纖維混凝土的力學本構模型，本案例通過CAD隨機纖維3D插件建立隨機分布的纖維線模型，并將模型導入ABAQUS內，通過梁單元纖維模型，研究細觀纖維混凝土梁在三點彎曲下的破壞特征及荷載位移曲線。

(a)輕骨料混凝土骨料內聚力單元 (b)界面過渡區(qū)內聚力單元 (c)砂漿內聚力單元圖2 輕骨料混凝土細觀模型中內聚力單元示意圖2.1.3 輕骨料混凝土細觀模型的建立采用1.5mm的單元尺寸網格對生成的多邊形輕骨料混凝土模型進行單元劃分，同時在輕骨料混凝土模型的全局區(qū)域內嵌入內聚力單元，這樣將會形成足夠精細的裂紋擴展區(qū)，使得輕骨料混凝土的裂紋擴展與真實混凝土裂紋擴展更加類似，由于內聚力單元非線性的損傷演化

可根據研究的需要設置分析步、相互作用及載荷，并進行混凝土細觀模型的裝配操作。 進行混凝土細觀三維模型的網格劃分，本案例中采用二次四面體單元（C3D10）,單元數量為362萬個。

Control Parameters區(qū)塊：定義其它控制參數 Allow Fiber Intersection：是否允許纖維交叉，僅二維模型條件下可選； Fiber Gap：二維模型不允許纖維交叉情況下，纖維的最小間距； Fiber Type：建模時纖維線單元定義的單元類型，可以是Beam或Truss，幫助用戶快速定義纖維的截面屬性和軸向信息。

本案例在Abaqus內采用Random Sphere RVE 3D（Mesh）V1.0 – AbyssFish插件進行建模，建立的混凝土細觀結構代表性體積單元(Representative Volume Element, RVE)在幾何上具備周期性邊界條件(Periodic Boundary Conditions, PBC)，包含砂漿、骨料-水泥界面過渡區(qū)(Interfacial Transition

對混凝土細觀模型中的各組分設置不同的材料屬性，在混凝土細觀研究中可選用EasyCDP_Mortar&ITZ插件生成混凝土損傷塑性模型材料。 采用四面體單元進行混凝土骨料的網格劃分。 建立不同骨料部件的裝配。

細觀塑性力學的分析方法可以歸結為以下3個步驟：(1)選擇一個適當的尺寸范圍，使之能夠定量地描述被研究的現象；(2)重點考慮基本微觀結構，而將基底材料視作連續(xù)體；(3)利用比所選尺寸量級小一個量級的本構關系作為基底連續(xù)體。細觀塑性研究的另一個重要方面是如何作尺寸量級之間的轉換。從較小量級向較大量級的轉換可用平均法，即取一個體積，在其中有足夠多數量的微觀結構單元重復出現，對其作體平均。

將混凝土細觀模型中的砂漿、骨料、ITZ部件進行裝配。 進行混凝土細觀模型的網格劃分，可采用四邊形或三角形單元類型。 后續(xù)可根據研究的需要進行混凝土細觀模型的模擬分析，如混凝土的受壓損傷開裂等。

將模型劃分網格，在進行模型網格劃分時，需注意單元尺寸不應大于建模過程中所設定的最小間距與最小邊長二者中的較小值。在本案例中，全局種子尺寸設置為2 mm，整體單元數量約為300萬。此外，插件內置了幾何模型優(yōu)化算法，從而有效保證了有限元網格的順利生成與質量。

相場斷裂理論 現階段在有限元框架下模擬裂紋擴展的數值分析方法主要有單元刪除法、界面單元法、擴展有限元 (XFEM)等；相場理論是通過在尖銳裂縫擴展的邊界引入0~1的相場來反映材料的損傷或斷裂程度，通過相場的控制方程來實現變量的演化。

為控制細觀混凝土模型在ABAQUS三維重建后的總單元數量，通過BatchImageResizer批量圖像縮放軟件對混凝土切片掃描圖像降低分辨率。

機織復合材料力學性能研究方法機織復合材料力學的研究發(fā)展的已經較為成熟，目前用的最多的就是多尺度分析，即從纖維束內部的微觀、到RVE（代表性單元：單胞）細觀、再到均質化處理的宏觀分析，逐層遞進獲取材料參數。其中以細觀研究開展較多，也是初學者必須過的一道坎。這里面首個難點就是建模。

混凝土細觀模型研究中主流的數字化重建方法主要分為以下兩類：一是幾何重構法，從CT或照片圖像中提取真實骨料輪廓，通過AutoCAD等軟件重建混凝土骨料、ITZ幾何模型，再導入ABAQUS進行網格劃分；二是圖像映射法，將混凝土高分辨率掃描圖像通過預處理將不同材料進行顏色區(qū)分后，通過ABAQUS插件直接轉化為有限元網格單元，并依據圖像顏色差異劃分材料相。

采用四面體網格對模型進行網格劃分，單元大小設置為細化。

進行泡沫混凝土細觀模型的網格劃分，本案例中采用二次四面體單元（C3D10M），全局種子尺寸2 mm，總單元數量為677萬個。 建立作業(yè)后可采用CDED插件設置對混凝土受損傷的失效單元進行刪除，提交作業(yè)并完成模擬。

模型說明 插件采用材料映射單元的方式，將不同相材料賦值到網格單元，實現三維混凝土細觀有限元模型。 插件建立的模型中包含5個Set，從1~5分別對應水泥基體、大粒徑骨料、小粒徑骨料、孔隙、界面過渡區(qū)。

Texgen編織復合材料建模平臺與Abaqus的聯(lián)合使用TexGen是處理編織復合材料專業(yè)軟件，通過TexGen建立紡織復合材料的細觀實體結構模型,并實現結構模型的參數化,之后將其導入ABAQUS，進行進一步前處理。完成編織復合材料細觀結構模型的有限元分析全流程。