ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建

        在混凝土细观研究中,基于扫描数据的三维重建技术可精准还原混凝土中骨料、砂浆的分布及微观结构特征,结合数字图像处理与数值模拟方法,能够量化分析材料非均质性对力学性能、裂缝扩展路径及破坏模式的影响机制。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图1

     混凝土细观模型三维重建的有限元模拟为优化混凝土配比设计、评估耐久性劣化行为及预测结构服役寿命提供关键数据支撑,同时推动细观力学理论与先进成像技术的深度融合,具有重要的学术价值与工程应用前景。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图2

     本案例介绍通过CAD断层扫描三维重建插件将混凝土切片扫描图像在AutoCAD内进行骨料及水泥砂浆基体的三维实体模型重建,并导入Abaqus CAE软件内分别建立Part部件,实现模型的装配及网格划分,后续可完成不同工况的混凝土细观有限元模拟分析。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图3

     首先需要获取混凝土的切片扫描图像文件,并通过CAD断层扫描三维重建插件建立AutoCAD实体模型。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图4

     在AutoCAD内将粗骨料及砂浆基体部件分别导出为iges格式文件后,以部件的形式导入到Abaqus软件内。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图5

     对骨料及砂浆部件分别指派材料属性,水泥砂浆部分采用混凝土损伤塑性模型(CDP),可采用EasyCDP插件快速生成不同强度的材料参数。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图6

     将骨料及砂浆部件进行装配。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图7

     可对模型进行网格划分,及完成后续的有限元仿真模拟。

ABAQUS基于切片图像的混凝土细观有限元实体模型三维重建的图8

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