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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。

六面體網格計算時間大量縮短，但骨料形狀為類球體，是否能投影為球體與單元網格尺寸大小有關，四面體網格計算時間較長，劃分形狀與球體基本一致。</p><p class="ql-align-justify">步驟三：進行材料、單元幅值，開展不同有限元分析。

</p><h2 class="ql-align-center"><strong>3.網格映射法</strong></h2><p>如前面所屬，網格映射法生成隨機骨料填充模型有些優勢，一定程度上可提高精度，或說結構性網格好看；但其缺點也比較明顯，當網格長度比較大時很容易導致骨料變形；此外如果參考模型中網格很細的話映射需要較長時間。

插件生成的模型之間均不會相交，可控制試件、多面體、纖維的尺寸、形狀、數量等參數；可實現鋼纖維混凝土等復合材料三維幾何模型參數化構建，實體模型可導入LS-Dyna、ANSYS、HFSS、Workbench、COMSOL、ABAQUS等有限元軟件直接進行仿真模擬，也可導入Hypermesh、ANSA等CAE前處理工具進行劃分網格，或進行彎鉤纖維、多面體骨料的三維模型繪圖渲染，用于科研繪圖。

</p><p>Volume Fraction：骨料總體積與容器體積的比值。</p><p>Min Distance：骨料間的最小間距。在實際應用中，Min Distance應該大于兩倍的ITZ厚度；間距越大，有限元網格的單元尺寸可以設置的更大，有效減小有限元網格的規模。</p><p><strong>2.2.

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化算法，從而有效保證了有限元網格的順利生成與質量。

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。 或是通過AutoCAD軟件對骨料進行處理后導出卵石狀骨料模型，并導入到ABAQUS內。

最后進行材料賦值、接觸指定、網格劃分、邊界條件、模擬計算等操作即可。 插件下載 CAD隨機多面體3D插件 模型樣圖 隨機多面體骨料_AbyssFish.rar

在COMSOL中分別為骨料、ITZ和水泥砂漿指定材料屬性。 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。

使用說明插件采用點-線-面-體的三維幾何生成算法，以模擬多面體骨料的外形。算法自動優化骨料體型，防止骨料中出現極小面而影響后期的網格劃分。插件采取隨機投放方式，模擬骨料在混凝土內的分布模型。隨機投放中進行嚴格的骨料干涉判別，確保不存在骨料相交及骨料出界情況。同時插件可指定骨料最小間距參數，確保基體網格能有效劃分。

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。 在使用插件建立混凝土細觀三維幾何模型時，應合理設置建模參數，以確保網格劃分的質量。

《基于三維隨機細觀模型的珊瑚混凝土力學性能模擬》一文中建立了考慮界面層（ITZ）、骨料、砂漿的三相混凝土模型，并采用“背景投影法（網格映射法）”建立了六面體非均質混凝土有限元模型。

(a)輕骨料混凝土骨料內聚力單元 (b)界面過渡區內聚力單元 (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，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

在AutoCAD內將骨料、ITZ、砂漿三部分分別導出為iges格式文件后導入到COMSOL內形成裝配建立混凝土細觀模型。 添加固體傳熱物理場并對混凝土細觀中的三組分分別設置材料屬性，完成網格劃分。

插件采用體素網格方式，通過背景網格將砂漿、骨料、ITZ劃分為三個集（Set），并對單元映射三種空材料。 插件支持設置長方體部件的長度(Length)、寬度(Width)、高度(Height)，以及在網格劃分中單元的尺寸(Element size)。

在COMSOL內對各組分批量賦值材料，并進行模型的網格劃分，即可進行后續的水分擴散模擬分析。

對模型進行網格劃分。 創建作業提交分析并查看結果。

對再生混凝土模型進行網格劃分。 創建并提交作業，查看結果。