COMSOL三维多孔结构骨架力学分析基于Voronoi泰森多边形三维几何

力学模型

模型计算为圆柱体试件轴压模型，在轴向荷载作用下应力分布的计算。

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几何生成

采用CAD Voronoi3D插件在AutoCAD内直接生成三维Voronoi，其计算参数如下：

模型生成后删除晶格部件，并对晶粒进行一步平滑处理：

新建外部圆柱体部件，并与晶粒进行差集操作，形成多孔骨架支撑结构，同时可查看各部分的体积（MASS命令），方便进行孔隙率的计算。这里的晶粒也可用作卵石形状集料的堆积模型。

导入COMSOL

在CAD内将Voronoi骨架模型导出为.iges格式，并导入到COMSOL有限元软件内。

模型赋值简单的均质材料，并通过指定位移的方式进行最基本的单轴受压计算，应力计算结果如图。

CAD Voronoi3D下载

建模采用了CAD Voronoi3D插件，可用于生成更为复杂的几何模型。

插件下载链接：

CAD Voronoi3D