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ABAQUS基于切片扫描的三维混凝土细观模型(骨料、砂浆、ITZ)重建

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本案例介绍在ABAQUS内基于真实混凝土试件的切片图像重建包含骨料、砂浆、ITZ三相材料在内的三维混凝土细观模型。

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首先将混凝土试件进行切片,并扫描获取切片后的图像文件,可采用BatchImageCropper 批量图像裁剪软件仅保留混凝土图像的有效部分。

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为控制细观混凝土模型在ABAQUS三维重建后的总单元数量,通过BatchImageResizer批量图像缩放软件对混凝土切片扫描图像降低分辨率。

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为在扫描图像中将砂浆基体与骨料进行精确区分,通过BatchImageColorReducer 批量图像减色软件将混凝土切片图像处理为两种颜色,白色为骨料部分,黑色为砂浆基体。

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通过BatchImageEdge 批量图像边界软件将界面过渡区ITZ部分添加到混凝土切片扫描图像中。

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在ABAQUS内采用CT2Model3D Multi-Material插件,选择添加边界后的文件夹内的任意一张图像,即可基于背景网格方式完成包含骨料、砂浆、ITZ在内的三维混凝土细观有限元模型重建。

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下篇文章将介绍通过混凝土损伤塑性材料模型对重建后的混凝土试件进行受压模拟。

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首次发布时间:2025-07-01
最近编辑:1月前
渊鱼
硕士 渊鱼科技
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ABAQUS CT2Model3D Multi-Material插件介绍

插件介绍AbyssFishCT2Model3DMulti-Material插件支持将CT断层扫描或物理切片扫描图像导入ABAQUS,实现多相材料体系的三维建模。插件支持PNG、JPG、JPEG、TIFF等格式的图像。通过插件界面配置模型参数,并选择切片图像文件夹内的任意一张图像后点击OK,插件将自动基于图像文件名称序列完成三维重建。模型说明插件通过整合CT断层扫描图像或物理切片扫描图像,利用背景网格与图像映射方法实现体素模型建模。该方法以扫描图像的像素级RGB绝对颜色差异为材料识别依据,对ABAQUS六面体单元(C3D8R)赋予对应的多相材料属性。CT2Model3DMulti-Material插件有效解决了复杂异质结构的几何重构难题,显著提升了三维数字孪生模型的构建效率与材料表征精度。插件生成的模型单元总数与扫描图像的总像素数量保持一致。若扫描分辨率较高,建议在导入前对图像进行降采样处理,以避免ABAQUS网格划分时因单元规模超出计算机硬件资源限制而导致计算效率下降或运行异常。插件通过像素的RGB数值精确划分材料属性,因此在三维重建前需确保图像中不同材料的像素色彩种类与目标材料数量一致。例如,视觉上相近的蓝色像素点(如RGB(100,200,239)与RGB(100,200,240))若RGB数值存在差异,插件均会将其识别为独立材料类型,从而影响模型的多相材料分布准确性。可通过AbyssFishBatchImageColorReducer批量图像减色软件,基于像素RGB数值的相似性,将相近像素颜色统一映射为目标材料颜色,从而实现多相材料模型的高效预处理。需特别说明,该插件可自动生成网格单元、划分单元集并分配多相材料截面属性,但未涉及材料属性定义、分析步设置、接触关系定义及边界条件配置等关键参数。上述内容需由用户依据具体工程需求在ABAQUS内自行完成配置。说明提醒该插件可在Windows10和Windows11系统上运行,支持Abaqus2024、2025及更高版本。插件需要注册,注册完成后即可永久使用。该插件为单机许可销售模式,购买后请联系我们以获取许可证。

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