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ABAQUS带有ITZ的纤维、泡沫、骨料混凝土细观3D模型

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 ABAQUS建模教程

ABAQUS带有ITZ的纤维、泡沫、骨料混凝土细观3D模型

含ITZ、两种纤维、球体泡沫与多面体骨料的密堆积建模流程

简介

本案例在 ABAQUS 内建立多种形态颗粒分布的三维混凝土细观模型,可用于纤维混凝土、泡沫混凝土、普通骨料混凝土等有限元模拟。模型包含水泥砂浆基体、界面过渡区(ITZ)、圆柱体纤维与长方体纤维、球体泡沫以及多面体粗骨料。

颗粒采用 重力密堆积算法 进行投放,可实现较高的投放比例,并尽量符合实际工况。

图1:ABAQUS纤维、泡沫、骨料混凝土细观3D模型1-低.gif

— 图 1:ABAQUS 纤维、泡沫、骨料混凝土细观3D模型

建模

采用 CAD 颗粒密堆积插件3D 进行参数化建模,在 AutoCAD 内建立混凝土细观三维模型。完成后,需要将每组分的几何模型分别导出为 IGES 格式文件,以备导入 ABAQUS。

分组导出有利于后续在 ABAQUS 中分别建立砂浆、ITZ、骨料、纤维1、纤维2、泡沫等部件,也便于独立材料赋值和网格控制。

2.png— 图 2:CAD颗粒密堆积插件3D建立混凝土细观模型

导入

将 IGES 文件以“部件”的形式导入 ABAQUS,分别建立砂浆、ITZ、骨料、纤维1、纤维2、泡沫部件。

3-低.gif— 图 3:纤维泡沫混凝土细观部件

材料

可为混凝土细观模型中的各组分分别设置材料。若需要考虑砂浆及界面层在力学模拟中的损伤破坏,可采用 EasyCDP Mortar&ITZ 插件设置混凝土损伤塑性材料模型。

4.png— 图 4:纤维泡沫骨料混凝土细观材料设置

网格

进行网格划分时, 单元尺寸建议小于几何模型中存在的最小边长 ,以确保有限元模拟精度。对于 ITZ、纤维和泡沫等细小特征,可局部加密或采用合适的网格控制。

5.png— 图 5:纤维骨料泡沫ITZ混凝土网格

结束

后续可添加载荷、分析步等,完成多种骨料分布的纤维、泡沫混凝土细观有限元仿真模拟。

000.png— 图 6:纤维、泡沫、骨料混凝土细节展示

🎉 教程完成!

如果在 IGES 导入、ITZ 赋材或网格划分中遇到问题,欢迎留言交流。

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作者|渊鱼科技

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几何处理建筑岩土多尺度离散元结构基础Abaqus
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-10-27
最近编辑:49分钟前
渊鱼
硕士 渊鱼科技
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