ABAQUS切片扫描三维重建再生骨料混凝土细观损伤断裂数值模拟 原创

本案例基于ABAQUS AbyssFish CT2Model 3D V2.0插件，利用混凝土立方体试件的切片扫描图像实现高精度有限元模型三维重建，精准划分骨料及水泥砂浆区域，构建三维再生骨料混凝土细观模型。施加单轴压缩荷载，动态追踪再生混凝土的损伤演化过程，揭示裂纹的萌生及扩展机制。本案例基于真实结构的三维重建，突破传统随机模型的局限性，为再生混凝土的性能优化提供可靠理论依据。

获取混凝土内部切片图像数据的方法主要有以下两种：一是X射线断层扫描（CT/XRM），其原理是利用X射线穿透混凝土试件，通过采集多角度投影数据，反演生成三维内部结构图像；二是物理切片法，将试件切割成薄片，并对切片进行图像采集。

获取到试件切片图像数据后，对图像进行预处理以区分骨料及砂浆区域，然后即可在ABAQUS内直接采用CT2Model 3D插件将切片图像进行混凝土细观模型的三维重建。

由于需要考虑再生骨料及砂浆的细观损伤断裂，因此采用EasyCDP插件分别生成两种损伤塑性材料模型，砂浆材料20 MPa，再生骨料15.8 MPa，并将CT2Model 3D插件建模时生成的Section中的空材料替换为CDP材料。

将模型装配，设置分析步并施加轴心受压载荷，需要注意载荷应施加到试件成型时的侧面。

 

建立并提交作业，查看模拟结果。

 

可观察到裂纹开展穿过再生骨料。

 

再生骨料混凝土试件在受压下的纵向位移。

 

再生骨料的损伤断裂。