COMSOL 混凝土细观模型

—— 基于 CAD 模型导入的二维几何建模方法

本案例介绍在 COMSOL 内通过 CAD 模型导入 的方式建立复杂的混凝土细观二维几何模型。模型包含 多边形粗骨料、长方形纤维 以及 圆形孔隙 结构，同时建立包裹在纤维及骨料外侧的 界面过渡区（ITZ） 部件。

图 1 COMSOL 混凝土细观模型

01 插件生成 CAD 细观模型

混凝土细观模型采用 CAD 随机颗粒插件 2D 生成。在插件内设置好模型参数后，点击运行即可在 AutoCAD 内建立对应参数的混凝土细观文件，然后将 CAD 混凝土细观图纸另存为 dxf 格式 文件备用。

图 2 通过 CAD 随机颗粒插件建立混凝土细观模型

02 DXF 文件导入 COMSOL

在 COMSOL 内新建 二维模型，在「几何」中选择导入保存的 dxf 文件。

导入的层选择 选定，建议分别导入 砂浆、骨料、纤维、ITZ 及孔隙 层，以确保能分组批量完成混凝土细观模型的材料设置。

图 3 CAD 混凝土模型导入 COMSOL

03 分组建模与材料设置

对混凝土细观模型中的不同组分 分别设置材料。其中，孔隙部分通过 留空 来实现，无需为孔隙指定材料。

图 4 COMSOL 混凝土细观材料设置

04 多材料扩展

如需多种不同材料的骨料或纤维，只需在插件中 分条设置、分别导入 即可。插件可支持 任意多种不同组 的颗粒生成，灵活适配多相细观建模需求。

05 模型细节展示

图 5 COMSOL 混凝土细观模型细节展示

📌 流程小结

插件生成 CAD 图纸 → 另存 DXF → COMSOL 分层导入 → 分组建模 → 材料赋值（孔隙留空）→ 完成细观模型。

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