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計算機斷層掃描（CT）可以無損獲取混凝土試件內部結構圖像，并以一系列橫截面的形式顯示混凝土的內部結構。本文介紹一種基于混凝土CT斷層掃描圖像在Abaqus有限元軟件內進行三維混凝土細觀模型的建模方法，實現(xiàn)混凝土粗骨料及砂漿的三維重構并對其采用塑性損傷模型（CDP）進行有限元模擬。

獲取到試件切片圖像數(shù)據(jù)后，對圖像進行預處理以區(qū)分骨料及砂漿區(qū)域，然后即可在ABAQUS內直接采用CT2Model 3D插件將切片圖像進行混凝土細觀模型的三維重建。

為在掃描圖像中將砂漿基體與骨料進行精確區(qū)分，通過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BatchImageEdge 批量圖像邊界軟件將界面過渡區(qū)ITZ部分添加到混凝土切片掃描圖像中。

插件介紹 AbyssFish CT2Model 3D V1.0 插件可將采用X射線等方法獲取的計算機斷層掃描（CT）圖像在Abaqus有限元軟件內進行三維重建，進而高效獲取可供模擬分析的有限元模型。插件可用于醫(yī)學影像三維重構、混凝土細觀三維重建、巖心數(shù)字化等領域的CT切片重建模型研究。

混凝土細觀模型研究中主流的數(shù)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(wǎng)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(wǎng)格單元，并依據(jù)圖像顏色差異劃分材料相。

在混凝土細觀研究中，基于掃描數(shù)據(jù)的三維重建技術可精準還原混凝土中骨料、砂漿的分布及微觀結構特征，結合數(shù)字圖像處理與數(shù)值模擬方法，能夠量化分析材料非均質性對力學性能、裂縫擴展路徑及破壞模式的影響機制。

案例展示 ABAQUS基于CT斷層掃描的細觀混凝土三維重建數(shù)值模擬 https://www.yqgqt.org.cn/post/1947861 ABAQUS基于CT斷層掃描的三維圓柱體多孔結構建模 https://www.yqgqt.org.cn

本案例介紹在COMSOL內基于立方體混凝土試件的切片掃描圖像數(shù)據(jù)進行混凝土骨料及砂漿基體細觀模型的三維重建。

插件介紹AbyssFish CT2Model3D Multi-Material插件支持將CT斷層掃描或物理切片掃描圖像導入ABAQUS，實現(xiàn)多相材料體系的三維建模。 插件支持PNG、JPG、JPEG、TIFF等格式的圖像。

混凝土圖像前處理部分與第一種方案一致，這里不多做贅述，將處理完成的混凝土圖像通過ABAQUS Image To Part 2D插件進行導入，導入時縮放比例參數(shù)（Scaling）設置為0.3，可將分辨率為500×500 px的圖像建立尺寸為150×150 mm的試件模型（0.3 = 150/500）。

插件介紹 插件說明： ABAQUS CT2Model 3D V1.0 https://www.yqgqt.org.cn/post/1947552 應用案例： ABAQUS基于CT斷層掃描的細觀混凝土三維重建數(shù)值模擬 https

需注意在構建3D模型時需保證原CT掃描圖片內同一組分的顏色嚴格一致。軟件基于所有CT圖像的總像素數(shù)量重建三維體素模型，如CT圖像文件較大，需評估計算機配置是否能流暢加載三維模型，或自行對原CT文件進行降采樣處理后再進行可視化渲染。

2、細觀混凝土(meso concrete)，可以指定混凝土骨料、基體、及界面過渡區(qū)（ITZ）材料屬性。 3、基于試件照片實現(xiàn)材料區(qū)分，照片進行閾值分割后導入。 4、彩色圖像進行顏色精簡后導入，并手動調整模型的材料顏色顯示。

CT（計算機斷層掃描）是一種成像技術，其利用X射線斷層成像技術生成物體三維圖像。該技術雖以醫(yī)療應用聞名，但在制造業(yè)中也已廣泛應用。CT能夠穿透高密度材料，提供金屬、多材料部件或組件的圖像。CT技術的核心優(yōu)勢在于其圖像能夠提供與內部特征相關的信息。這些內部信息的應用場景極為廣泛，涵蓋材料開發(fā)、工藝評估與控制、失效分析、涂層、熱處理、預加工直至最終計量檢測。

此項新功能在以下軟件內提供：? VGSTUDIO MAX? VGMETROLOGY提升了光學掃描的變形場性能此項重要增強功能專為處理不完整光學掃描的復雜變形而設計。光學掃描在變形場計算中常面臨諸多挑戰(zhàn)，例如，因掃描設備的限制而導致的部件缺失問題，以及單面掃描場景下對精準匹配的特殊要求。

軟件可用于電子背散射衍射技術圖像 (EBSD)、CT掃描圖像、多組分Voronoi晶粒結構等圖像的多相材料分區(qū)預處理。 說明提醒 該軟件可在Windows 7/8/10/11系統(tǒng)上運行。 軟件需要注冊，注冊完成后即可永久使用。

插件介紹 CAD斷層掃描三維重建插件可將通過CT斷層掃描或切片掃描獲取的模型圖像文件在AutoCAD內進行三維實體模型的重建。

全維度三維分析：具備 10^6 級動態(tài)響應范圍，通過三維斷層圖像全面評估材料密度分布、缺陷形態(tài)與空間位置，徹底規(guī)避二維投影的結構疊加誤差。高效智能化處理：支持 30 分鐘內完成全流程掃描與數(shù)據(jù)采集，搭配 VGStudio MAX 專業(yè)分析軟件，可實現(xiàn)自動化閾值分割、數(shù)模對比與檢測報告生成。

，并對圖像進行初步處理，將混凝土內的粗骨料與砂漿進行區(qū)分。

目前諸多電極結構模型和與其對應的表征成像技術陸續(xù)被開發(fā)［19］，如光學顯微鏡（OM）、X射線顯微成像（μ-XCT、nano-CT［20］）、FIB、掃描電子顯微鏡（SEM）等。其中SEM和x-CT相較于OM可以獲取更加真實的電極形貌圖像，故對鋰離子電池極片微觀結構表征時一般采用x-CT和SEM技術。