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可見隨著多邊形階數(shù)增加，根據(jù)小編提供的建模方法建模得到的隨機(jī)多邊形骨料模型趨于圓。6. 二維隨機(jī)多邊形骨料模型 成功開發(fā)單個(gè)骨料模型后，我們可以根據(jù)骨料級(jí)配生成一系列的單個(gè)隨機(jī)多邊形骨料模型，并存儲(chǔ)于骨料模型庫。通過隨機(jī)選取骨料模型庫中的骨料模型，將其隨機(jī)分布于基體內(nèi)，即可得到含隨機(jī)多邊形骨料的二維復(fù)合材料模型。

混凝土的強(qiáng)度很大程度上取決于粗骨料與水泥砂漿之間的界面過渡區(qū)（ITZ）。本案例在ABAQUS內(nèi)建立隨機(jī)多邊形骨料模型，并設(shè)置界面過渡區(qū)部件，采用CDP材料建立骨料、砂漿、ITZ三相混凝土細(xì)觀模型，并研究模型的軸壓破壞情況。

ABAQUS二維隨機(jī)多邊形骨料及界面過渡區(qū)（ITZ）的混凝土細(xì)觀建模研究，可有效揭示混凝土內(nèi)部多相復(fù)合結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)機(jī)理。該模型能夠真實(shí)反映骨料隨機(jī)分布特征及ITZ對(duì)裂縫萌生與擴(kuò)展的影響，為準(zhǔn)確模擬混凝土損傷演化過程、預(yù)測(cè)宏觀力學(xué)性能提供理論基礎(chǔ)，對(duì)提升混凝土結(jié)構(gòu)耐久性與安全性具有重要意義。

本文主要介紹該類型隨機(jī)多面體（多邊形）骨料模型的建模方法。 3.單個(gè)隨機(jī)多面體（多邊形）骨料模型 本文按照以下步驟，基于ABAQUS開發(fā)Python腳本： 第一步根據(jù)所需的骨料級(jí)配，在一定粒徑下建立所需尺寸的外接球。 第二步建立與球體外切的正六面體模型。

本案例建立包含隨機(jī)多邊形粗骨料、界面過渡區(qū)（ITZ）及水泥砂漿在內(nèi)的細(xì)觀混凝土梁二維模型，對(duì)混凝土梁在三點(diǎn)彎曲工況下進(jìn)行有限元模擬，展示混凝土梁跨中部位的裂縫發(fā)展情況。 在Abaqus CAE軟件內(nèi)，采用AbyssFish RandomPolygon2D V2.0插件建立多邊形粗骨料、實(shí)體界面過渡區(qū)、水泥砂漿三部件混凝土細(xì)觀模型。

<p>CAD多邊形隨機(jī)骨料繪制程序 V2.2</p><p>下載鏈接：</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;https://www.yqgqt.org.cn/post/1289036</p>

隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀COMSOL模型： 隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀ABAQUS模型： 隨機(jī)多邊形骨料及ITZ混凝土細(xì)觀ANSYS Workbench模型： 使用須知 1、插件使用需注冊(cè)，售價(jià)為單機(jī)許可價(jià)格； 2、插件兼容Windows

8、方法生成不干涉隨機(jī)幾何-圓球9、三維混凝土隨機(jī)骨料投放算法10、基于Matlab的二維與三維隨機(jī)裂隙生成二維隨機(jī)裂隙生成三維11、基于蒙特卡羅法的二維隨機(jī)裂隙模擬Matlab12、CAD多邊形隨機(jī)骨料繪制程序 V2.2可用于生成多邊形隨機(jī)骨料的dwg文件，圖形可進(jìn)一步導(dǎo)入abaqus、comsol等有限元仿真模擬軟件。

源碼類混凝土隨機(jī)骨料模型（Python源碼） https://www.yqgqt.org.cn/post/1193620三維隨機(jī)骨料模型（MATLAB源碼） https://www.yqgqt.org.cn/post/1193922 ABAQUS插件ABAQUS混凝土隨機(jī)圓形骨料生成插件 https://www.yqgqt.org.cn

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(xì)觀模型，可研究混凝土的微觀損傷引起宏觀破壞的機(jī)理。 混凝土細(xì)觀模型采用CAD隨機(jī)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(yùn)行插件在AutoCAD內(nèi)完成混凝土細(xì)觀模型的建立。

骨料及ITZ部分通過CAD隨機(jī)多邊形顆粒插件，在CAD內(nèi)建立圖形后，將骨料及ITZ圖層分別存儲(chǔ)為dxf文件后導(dǎo)入COMSOL。 注意COMSOL導(dǎo)入骨料、ITZ、Voronoi圖形后需要經(jīng)過一系列布爾操作，方可形成完整的模型，并將毛細(xì)管、水泥砂漿、骨料、ITZ各部分進(jìn)行有效區(qū)分。

3.1多面體骨料生成 單個(gè)凸多面體骨料的生成采用球體隨機(jī)切割算法，算法的基本原理為首先在球體表面隨機(jī)生成點(diǎn)位，通過點(diǎn)位的空間順序構(gòu)建切割面，對(duì)球體進(jìn)行切割操作，以構(gòu)建單個(gè)凸多面體骨料模型。 隨機(jī)點(diǎn)位生成：在球體的表面隨機(jī)選擇點(diǎn)。通過在球坐標(biāo)系統(tǒng)中隨機(jī)選擇角度來實(shí)現(xiàn)，然后將其轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)。確保生成的點(diǎn)位分布相對(duì)均勻，以避免在后續(xù)步驟中產(chǎn)生過于復(fù)雜或不均勻的切割面。

</p><p><strong>指定顆粒集配及比例：</strong>插件允許您根據(jù)具體需求，指定三組隨機(jī)多邊形骨料的粒徑大小范圍和比例，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。</p><p><strong>豐富的模型組成：</strong>生成的二維混凝土細(xì)觀模型包括砂漿區(qū)域、多邊形骨料和界面過渡區(qū)（ITZ），為您提供了一個(gè)完整的混凝土微觀結(jié)構(gòu)模型。

在三維混凝土細(xì)觀模型的構(gòu)建過程中，為了簡(jiǎn)化建模及模擬過程多采用二維模型，如采用圓形或多邊形來近似取代混凝土內(nèi)的粗骨料，部分學(xué)者采用的三維模型較多是把骨料簡(jiǎn)化為球形來進(jìn)行建模，而在混凝土中，骨料多為不規(guī)則的多面體形式，這就使得模型與實(shí)際產(chǎn)生一定的差異。 而在Abaqus建模過程中隨機(jī)多面體骨料的生成以及多面體骨料的干涉判別是幾何模型的難點(diǎn)。

本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立包含骨料、砂漿、ITZ在內(nèi)的多組分混凝土細(xì)觀有限元二維模型。 混凝土細(xì)觀模型中的粗骨料及界面過渡區(qū)ITZ幾何圖形通過CAD隨機(jī)多邊形插件2D專業(yè)版建模生成。

2 輕骨料混凝土細(xì)觀損傷演化分析2.1細(xì)觀數(shù)值分析模型及方法2.1.1隨機(jī)骨料模型的建立利用蒙特卡洛方法來生成輕骨料混凝土的隨機(jī)骨料模型，理想的富勒級(jí)配曲線僅是針對(duì)三維空間中的骨料而言，瓦拉文在富勒級(jí)配曲線的基礎(chǔ)上，把三維骨料級(jí)配等效成二維骨料級(jí)配，建立了三維骨料級(jí)配與二維混凝土截面骨料面積之間的關(guān)系，提出了瓦拉文公式，公式具體表達(dá)式如下：本文數(shù)值模擬采用的二維多邊形骨料為凸多邊形骨料

混凝土細(xì)觀模型 構(gòu)建骨料、砂漿、界面過渡區(qū)三種組分的混凝土細(xì)觀模型，模型構(gòu)建采用CAD隨機(jī)多邊形顆粒插件進(jìn)行參數(shù)化建模生成，操作詳細(xì)步驟可參考：【COMSOL隨機(jī)多邊形骨料及界面過渡區(qū)ITZ建模】 插件中粗骨料采用多邊形模型，骨料的位置以隨機(jī)投放的算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，骨料多邊形形狀及邊數(shù)可通過參數(shù)進(jìn)行定義；界面過渡區(qū)（ITZ）采用單獨(dú)的部件，分布于粗骨料與砂漿之間，以此來獲得表征混凝土細(xì)觀特征的隨機(jī)骨料模型

本案例介紹在COMSOL內(nèi)建立包含多邊形骨料及ITZ的混凝土細(xì)觀模型，并對(duì)其受壓損傷破壞進(jìn)行研究。 隨機(jī)多邊形骨料混凝土細(xì)觀模型采用CAD隨機(jī)多邊形顆粒插件建模，將模型中的骨料、ITZ、基體分別另存為dxf格式文件。此CAD樣圖也可在以下鏈接中下載獲取。

也有采用Abaqus混凝土建模插件實(shí)現(xiàn)的方式，這極大的節(jié)省了模型建立的耗時(shí)，如Abaqus混凝土多邊形或Abaqus混凝土三維球體骨料插件等，但其實(shí)現(xiàn)的模型較為簡(jiǎn)單，幾何模型單一。建模方案這里介紹一種通過AutoCAD軟件建立纖維混凝土三維模型后導(dǎo)入到Abaqus內(nèi)的方式。可實(shí)現(xiàn)多種混凝土模型的快速構(gòu)建。

可實(shí)現(xiàn)任意幾何外形中嵌入骨料和孔隙，也可以生成二維矩形或三維長(zhǎng)方體周期性細(xì)觀模型；支持的骨料形式多樣，其中二維支持：圓、橢圓、正多邊形、隨機(jī)多邊形；三維支持：球、橢球、隨機(jī)12和24面體；支持二維骨料長(zhǎng)軸角度固定或在一定范圍內(nèi)隨機(jī)變化；并支持ITZ界面過渡區(qū)厚度定義。