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當(dāng)選用連續(xù)纖維時(shí)，程序調(diào)用超限切削邏輯：先在計(jì)算基體尺寸后，使纖維初始生成時(shí)超出邊界，隨后通過(guò)全局布爾運(yùn)算切除外部多余幾何體。這一處理方式使得所有纖維端面與基體表面具備一致的平齊度，避免了切割面階差對(duì)周期性網(wǎng)格對(duì)齊造成的影響。 圖 2.

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(guò)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。

網(wǎng)格單元?jiǎng)澐郑翰考?em>網(wǎng)格劃分的單元尺寸為設(shè)置的Scaling參數(shù)，劃分四邊形單元，劃分完成后的部件單元數(shù)量與指定的圖像中像素?cái)?shù)量一致。 材料指定單元集：插件基于圖像像素分析，將像素屬性一致的單元?jiǎng)?chuàng)建單元集，并對(duì)單元集進(jìn)行不同種類(lèi)空材料指定，實(shí)現(xiàn)從圖像到部件屬性的映射關(guān)系。

軟件開(kāi)發(fā)我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的界面，左邊輸入基本織物參數(shù)，右邊通過(guò)選項(xiàng)卡，可以逐步生成纖維三維軌跡、纖維網(wǎng)格、基體網(wǎng)格，網(wǎng)格結(jié)果導(dǎo)出為ABAQUS inp文件，可以直接導(dǎo)入ABAQUS。

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(gè)長(zhǎng)方體試件的比例(Ratio)，界面過(guò)渡區(qū)的厚度(ITZ)，以及超時(shí)終止參數(shù)(Time)。 模型可分為砂漿基體、界面層、球體骨料三相材料。

引言：iSolver為一個(gè)完全自主的通用結(jié)構(gòu)有限元軟件，對(duì)標(biāo)國(guó)際主流結(jié)構(gòu)CAE商業(yè)軟件Abaqus、Ansys、Nastran，支持結(jié)構(gòu)分析的常用功能，線性及材料非線性的精度和Abaqus沒(méi)有誤差，效率和Abaqus相當(dāng)， iSolver自帶友好的三維可視化前后處理界面，也可作為一個(gè)輕量化插件集成到Abaqus/FEMAP或者自主軟件中。

由于骨料間是基體部件，若骨料過(guò)于緊密，勢(shì)必造成基體中出現(xiàn)狹窄的區(qū)域，這對(duì)網(wǎng)格劃分極為不利，因此合理設(shè)置最小間距參數(shù)可確保模型的真實(shí)性同時(shí)又能保證模擬的收斂性。Maximum Iteration：最大迭代次數(shù)，控制程序的運(yùn)行時(shí)間。

</p><p>如圖所示，文件的導(dǎo)出主要有以下幾種，分別為表面網(wǎng)格，體積網(wǎng)格，tetgen網(wǎng)格（texgen織物模型的網(wǎng)格劃分主要是利用tetgen的網(wǎng)格劃分技術(shù)），體素網(wǎng)格，abaqus干織物文件，.iges, .step, .grd, .vol。

將CAD中生成的球體密堆積骨料、空心球ITZ部件、圓柱體水泥砂漿基體分別導(dǎo)出為iges格式文件，三部分模型在CAD內(nèi)分圖層繪圖，可方便的批量導(dǎo)出。 將三份iges文件以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)，建立混凝土細(xì)觀中的砂漿、粗骨料、ITZ部件。

界面過(guò)渡區(qū)（ITZ）作為骨料與水泥基體間的薄弱相，顯著影響混凝土的力學(xué)行為與耐久性。在ABAQUS中構(gòu)建含界面過(guò)渡區(qū)的多面體骨料密堆積3D模型，能夠真實(shí)反映混凝土細(xì)觀非均質(zhì)特性，精確模擬骨料形態(tài)、分布及界面行為對(duì)材料性能的影響機(jī)制。該研究為揭示混凝土損傷演化規(guī)律提供理論支撐，對(duì)優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)、提升結(jié)構(gòu)耐久性具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值與工程應(yīng)用前景。

在AutoCAD軟件內(nèi)，采用CAD隨機(jī)球體顆粒&過(guò)渡區(qū)3D V1.0插件建立隨機(jī)投放的球體粗骨料、界面過(guò)渡區(qū)(ITZ)部件及水泥砂漿基體三維模型，并將粗骨料、ITZ與水泥砂漿分別導(dǎo)出為.iges格式文件備用。 將導(dǎo)出的模型文件以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)。

數(shù)值仿真模型 為了對(duì)比分析，Dynaform軟件中成形過(guò)程建模時(shí)，材料和幾何參數(shù)與ABAQUS數(shù)值模型相一致。本研究采用U形件彎曲成形，其中圓角半徑為5mm，成形深度50mm，模具間隙設(shè)定為板料厚度的5%。如圖1所示，由于U形件的幾何形狀以及施加載荷的對(duì)稱(chēng)性，本模型只建立二分之一U形件，并通過(guò)板料寬向邊界約束設(shè)置，實(shí)現(xiàn)平面應(yīng)變狀態(tài)下的彎曲。

此外，還需定義纖維與混凝土之間的界面屬性，如界面粘結(jié)強(qiáng)度、界面摩擦系數(shù)等，以準(zhǔn)確模擬纖維與混凝土之間的相互作用。?3、 XFEM 原理應(yīng)用基于 XFEM 的基本原理，在模型中引入裂縫單元。XFEM 通過(guò)富集函數(shù)來(lái)描述裂縫附近的位移場(chǎng)，能夠在不重新劃分網(wǎng)格的情況下準(zhǔn)確模擬裂縫的萌生、擴(kuò)展和分叉等復(fù)雜過(guò)程。

mod=viewthread&tid=1081467&highlight=%E5%91%A8%E6%9C%9F%E6%80%A7%E8%BE%B9%E7%95%8C%E6%9D%A1%E4%BB%B6 周期性邊界條件在ABAQUS中的實(shí)現(xiàn)的思路就是在相對(duì)兩個(gè)面的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)之間建立約束關(guān)系（equation），從而使得兩個(gè)面的變形保持一致，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力和變形一致。

另外從圖中可以看到，當(dāng)θ 從0°增加到90°，氫的Dapp 從2.14×10－4 mm2/s 減小到1.61×10－4 mm2/s， 即θ 在某一角度時(shí)，Dapp 與基體材料的擴(kuò)散系數(shù)D1 （1.97×10－4 mm2/s）一致。由于夾雜與基體的邊界作為氫陷阱捕獲氫的同時(shí)，還可以作為氫擴(kuò)散的通道加速氫的擴(kuò)散[26]，可認(rèn)為夾雜對(duì)氫擴(kuò)散行為的影響是擴(kuò)散通道效應(yīng)和陷阱效應(yīng)相互制約的結(jié)果。

本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立多邊形骨料、界面過(guò)渡區(qū)（ITZ）、水泥砂漿基體多相材料混凝土細(xì)觀有限元模型。 混凝土細(xì)觀模型采用CAD隨機(jī)多邊形2D插件專(zhuān)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)。

為在掃描圖像中將砂漿基體與骨料進(jìn)行精確區(qū)分，通過(guò)BatchImageColorReducer 批量圖像減色軟件將混凝土切片圖像處理為兩種顏色，白色為骨料部分，黑色為砂漿基體。 通過(guò)BatchImageEdge 批量圖像邊界軟件將界面過(guò)渡區(qū)ITZ部分添加到混凝土切片掃描圖像中。

</p><p class="ql-align-justify">步驟二：將坐標(biāo)信息導(dǎo)入ANSYS或ABAQUS中，結(jié)合軟件自帶建模語(yǔ)言進(jìn)行建模及網(wǎng)格劃分，四面體網(wǎng)格可通過(guò)hypermesh進(jìn)行精細(xì)網(wǎng)格劃分，也可采用自編網(wǎng)格投影法進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分，不同方法均存在利弊。

插件生成的模型單元總數(shù)與掃描圖像的總像素?cái)?shù)量保持一致。若掃描分辨率較高，建議在導(dǎo)入前對(duì)圖像進(jìn)行降采樣處理，以避免ABAQUS網(wǎng)格劃分時(shí)因單元規(guī)模超出計(jì)算機(jī)硬件資源限制而導(dǎo)致計(jì)算效率下降或運(yùn)行異常。 插件通過(guò)像素的RGB數(shù)值精確劃分材料屬性，因此在三維重建前需確保圖像中不同材料的像素色彩種類(lèi)與目標(biāo)材料數(shù)量一致。