ABAQUS圆柱容器内三维球体重力堆积含有ITZ界面模型 原创

本案例介绍在ABAQUS内建立球体重力密堆积三维模型，模型采用圆柱体试件，包含界面过渡区ITZ部件，可用于超高骨料占比的混凝土细观几何建模。

圆柱体试件内的球体密堆积及ITZ等部件采用CAD球体密堆积_圆柱体试件3D插件在AutoCAD软件内参数化建模生成。插件可设置三组粒径范围的球体颗粒，并可指定每组粒径的占比。在本案例中为方便网格划分，将球体间的最小间距设置为2毫米，界面过渡区ITZ厚度设置为1毫米，如需获取更高的骨料占比，可将上述两个参数调小，来实现更为密集的骨料堆积状态。

将CAD中生成的球体密堆积骨料、空心球ITZ部件、圆柱体水泥砂浆基体分别导出为iges格式文件，三部分模型在CAD内分图层绘图，可方便的批量导出。

将三份iges文件以部件的形式导入到ABAQUS内，建立混凝土细观中的砂浆、粗骨料、ITZ部件。

为各个部件分别设置材料，如水泥砂浆及界面过渡区ITZ均可采用混凝土损伤塑性材料参数，这里使用EasyCDP插件快速设置CDP材料属性。

将混凝土细观中的骨料、砂浆、ITZ部件进行装配，插件建模时已将各部件的位置进行了对齐，因此装配后无需再次移动。

根据模拟工况的需要设置分析步并施加载荷边界条件等，并进行网格划分。网格划分时建议单元尺寸应接近建模时在插件中设置的最小间距及界面层厚参数，以确保网格质量。本案例中全局种子尺寸设置为1毫米，总单元数量为千万级，实际模拟中应根据数据精度要求及采用的计算机配置在建模时合理的设置相应的参数，以避免后续仿真模拟的时间或内存超出可接受程度。