ABAQUS二维混凝土细观模型的数字化重建技术(一)几何重构

在基于ABAQUS开展混凝土细观力学模拟时,数字化重建技术是构建能够真实反映混凝土内部多相结构(如骨料、砂浆、界面过渡区ITZ及孔隙等)的关键前置步骤。混凝土细观模型研究中主流的数字化重建方法主要分为以下两类:一是几何重构法,从CT或照片图像中提取真实骨料轮廓,通过AutoCAD等软件重建混凝土骨料、ITZ几何模型,再导入ABAQUS进行网格划分;二是图像映射法,将混凝土高分辨率扫描图像通过预处理将不同材料进行颜色区分后,通过ABAQUS插件直接转化为有限元网格单元,并依据图像颜色差异划分材料相。本案例介绍混凝土细观模型的几何重构法,图像映射法将在下篇文章中进行详细说明。

首先对混凝土细观的扫描图像进行预处理,明确区分骨料(黑色)与水泥砂浆材料(白色),然后通过批量图像边界软件提取界面过渡区(红色)。在进行边界提取时,提取维度选择二维,边界附着选择黑色(即附着在骨料上),边界颜色可设置为白色,方便下一步的CAD导入,本案例通过二次加厚处理两次,将过渡区厚度设置为三个像素宽度。

采用CAD图像导入插件分别导入边界提取前后的图片,形成ITZ外边界及骨料边界的CAD线条图。插件导入CAD后的模型尺寸与图片分辨率一致,需在CAD内进行模型缩放以达到实际的模型尺寸,例如图片分辨率是500×500 px,实际的模型尺寸为150×150 mm,则需要进行的缩放比例为:150/500。

CAD模型处理完成后,将骨料、ITZ、砂浆图分别另存为dxf格式文件,并以草图的形式导入到ABAQUS内,然后在ABAQUS中使用导入的草图建立相应的部件。

将各部件装配,并采用EasyCDP Mortar&ITZ插件设置砂浆及ITZ的混凝土损伤塑性材料参数。

设置分析步、载荷、对模型进行网格划分后建立作业,并在提交作业前采用CDED插件设置混凝土开裂。

提交作业完成模拟分析。

后续也可通过SpectrumColor插件对云图进行美化处理,实现更专业的结果云图。

相关推荐
Lkstar5 分钟前
Function Calling 原理深度拆解:让 LLM 调用外部工具的机制与工具设计原则
人工智能·llm
IT_陈寒37 分钟前
Vue的响应式真把我坑惨了,原来问题出在这
前端·人工智能·后端
武子康43 分钟前
调查研究-190 Continue.dev 被 Cursor 收购:AI 编程工具正从“插件竞争“迈入“平台整合“阶段
人工智能·ai编程·cursor
武子康1 小时前
调查研究-189 Kronos 调研:金融 K 线基础模型,是真突破,还是量化圈的新玩具?
人工智能·深度学习·openai
东坡肘子2 小时前
Swift 还让你 Excited 吗?-- 肘子的 Swift 周报 #141
人工智能·swiftui·swift
nujnewnehc2 小时前
不会 py, 用 ai 写了个游戏辅助的感受
人工智能·游戏
ZhengEnCi10 小时前
09c-斯坦福CS336作业二:系统与分布式训练
人工智能
阿里云大数据AI技术11 小时前
用 SQL 解锁多模态数据分析:Hologres 让图片、语音、视频变成结构化洞察
人工智能
阿里云大数据AI技术11 小时前
EMR Serverless StarRocks 湖仓多模态检索:One SQL on One Data,实现全文 + 标量 + 向量三路混合检索
人工智能
冬奇Lab12 小时前
Skill 系列(02):Skill 安全风险——三类攻击面的实战测试
人工智能·安全·开源