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本案例在ABAQUS軟件內，建立隨機投放的三維球體骨料及圓柱體混凝土試件，基于損傷力學模型，進行準靜態軸心受壓試驗，研究混凝土圓柱試件的裂縫開展。在Abaqus CAE軟件內，采用AbyssFish RandomSphere Cylinder 3D V2.0插件建立球體骨料、圓柱體試件三維混凝土細觀模型。

采用ls-dyna數值模擬軟件，對于巖石試件進行單軸及三軸壓縮試驗模擬，提供K文件及講解服務。案例為單軸壓縮，三軸試驗可以進行講解。

模型：常規態近場動力學語言：Fortran可實現完整多晶巖石或帶預制裂紋多晶巖石的單軸壓縮試驗的數值模擬，可出應力-應變曲線、損傷等演化過程。（贈送代碼使用指導）

ABAQUS二維混凝土細觀靜力學單軸壓縮損傷破壞模擬 https

巖石也是一樣，一個完整的巖石應當包括礦物晶粒和膠結物，并且除了致密的花崗巖這種巖漿巖，沉積巖變質巖在內部或多或少都會存在微小裂紋，甚至有一些碳酸巖體內部還存在微小孔洞。 本文主要是利用cluster的概念，使用一個個cluster來模擬礦物晶粒，從模擬的思路來看是能夠更好的反映巖石行為的。

當處于試件的軟化段狀態B時，輕骨料、砂漿和界面過渡區的部分內聚力單元出現完全損傷，出現了宏觀的斷裂裂縫，且形成了兩條明顯潛在的斜向45的斷裂帶，且與普通細觀混凝土單軸壓縮時裂縫主要沿著界面過渡區擴展不同，輕骨料細觀混凝土單軸壓縮時裂縫主要沿著界面過渡區和輕骨料內部擴展，在狀態C下，裂縫的寬度迅速增加，砂漿內部的裂縫與輕骨料內部的裂縫相聯通進而形成主裂縫，試件內部形成兩條斜向45的主裂縫，即形成兩條剪切帶

本節將破壞準則（1）嵌入VUSDFLD子程序中,對含預制裂隙巖石在單軸壓縮試驗進行模擬。巖石破壞始于裂隙擴展,終于巖石整體的破壞。在加載初期（圖4(a））,橢圓形裂隙的兩端應力不斷增加,出現應力集中現象。此時最大Mises應力為1.08 MPa,最大主應力為0.63 MPa。隨著豎向荷載的不斷增加（圖5(b））,裂隙尖端的單元體率先達到破壞條件被刪除。

該結構在軸壓荷載下，鋼管與混凝土協同工作，其受力機理與傳統鋼筋混凝土柱存在明顯差異。本案例圍繞方鋼管混凝土短柱的軸壓性能展開建模復現，借助 ABAQUS 有限元分析軟件對其軸壓受力性能進行數值模擬。本次復現主要聚焦于建模過程教學，不涉及參數優化內容。2、 幾何模型與材料參數（1） 模型構建：本案例采用減縮積分三維實體單元 C3D8R 模擬方鋼管混凝土短柱的混凝土和鋼管部分。

巴西圓盤裂紋擴展數值模擬 + 在基于ABAQUS二次開發對模型進行建模后，首先對含中心裂紋巴西圓盤進行了裂紋擴展的數值模擬，對不同裂紋傾角β的試件進行數值模擬，并將所得裂紋擴展結果和試驗結果進行對 比，如圖7所示，其中左側為試驗結果，右側為數值模擬結果．

b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結構，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。C.建立剛性壓板，設置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結果，加快運算速度。2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。

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高精度有限元模型三維重建，精準劃分骨料及水泥砂漿區域，構建三維再生骨料混凝土細觀模型。施加單軸壓縮荷載，動態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。

圖3 混合模式下cohesive單元牽引力-牽引位移示意圖2.2 彈性模量 以三維cohesive單元為例，其牽引應力張量為t式中:tn--法向牽引應力(局部坐標3軸方向)Ts,tt--切線牽引應力(局部坐標1, 2軸方向) ABAQUS中Cohesive單元的局部坐標方向如圖2所示。

圖3 混合模式下cohesive單元牽引力-牽引位移示意圖2.2 彈性模量 以三維cohesive單元為例，其牽引應力張量為t式中:tn--法向牽引應力(局部坐標3軸方向)Ts,tt--切線牽引應力(局部坐標1, 2軸方向) ABAQUS中Cohesive單元的局部坐標方向如圖2所示。

添加載荷，混凝土模型上表面指定一個位移，對下表面添加約束，以模擬混凝土試件的單軸受壓狀態。 創建并提交作業，查看混凝土細觀模型的破壞結果。

</p><p>2、 幾何模型與材料參數</p><p>（1） 模型構建：</p><p>本案例采用減縮積分三維實體單元 C3D8R 模擬雙鋼板-混凝土組合梁試件的混凝土、栓釘和鋼板部分，該單元對位移的求解結果較精確，在網格發生扭曲變形時分析精度不會受到大的影響。拉結筋采用T3D2三維二節點線性桁架單元進行模擬，墊塊和支座采用離散剛體殼單元進行模擬。