在前面的視頻中已經有了三維隨機球體骨料的細觀模型建立方法和靜力抗壓仿真分析的方法(課程封面如圖)。
簡單三維球體細觀模型的課程已更新一年半有余,后臺私信和留言中有不少同學咨詢“怎么添加纖維/有沒有纖維混凝土的模型”,由于之前一直在忙著干其他的事情,最近心血來潮,那么今天就寫了這個帖子,分享自己關于在三維細觀混凝土模型中添加纖維的一些思路和腳本建立方法。
三維隨機纖維-球體骨料細觀混凝土模型——四相(砂漿、骨料、ITZ和纖維)組分的復合混凝土模型組成效果和仿真效果如下。

在前邊的三維隨機球體模型中,投放骨料的思路十分簡單,只需要使用python代碼隨機生成一個球體特征數據,再與已存儲的球體數據進行判斷(判斷球心距與兩球體半徑之和)即可。若球心距大于半徑之和則存儲在骨料數據庫中,進行下一個球體的生成與判斷;若小于,則不存儲,進行下一個球體的生成判斷。最后使用python與abaqus之間的接口,把數據轉化為圖形即可。

把這個思路放到纖維與骨料之間的判斷中來,似乎也能進行相應的判斷。只需要生成隨機的纖維,用纖維端點坐標與骨料球心坐標,計算出球心到直線的距離就可以了,如下圖所示。

使用點到直線的距離公式判斷球體與纖維的相交,這樣看著好像沒啥問題,但其實纖維能在混凝土中分布的區域已經大大縮小了。如下圖所示,當纖維的方向指向骨料時,雖然纖維與骨料并沒有相交,但簡單地使用點到直線的距離公式,會被判斷為相交狀態,這根纖維就將被認為不能放在混凝土中。可能會說,即使這樣纖維仍然還會有很多的區域可以投放,但混凝土中存在著成百上千甚至上萬個的骨料,投放纖維之前遍歷已有骨料的坐標后,再按照這樣局限的方法進行判斷,纖維存在的區域勢必大大降低,生成出來的纖維分布狀態并不樂觀。






















