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
灰灰勇闯IT1 天前
领域制胜——CANN 领域加速库(ascend-transformer-boost)的场景化优化
人工智能·深度学习·transformer
灰灰勇闯IT1 天前
从零到一——CANN 社区与 cann-recipes-infer 实践样例的启示
人工智能
小白狮ww1 天前
要给 OCR 装个脑子吗?DeepSeek-OCR 2 让文档不再只是扫描
人工智能·深度学习·机器学习·ocr·cpu·gpu·deepseek
lili-felicity1 天前
CANN优化LLaMA大语言模型推理:KV-Cache与FlashAttention深度实践
人工智能·语言模型·llama
程序猿追1 天前
深度解码昇腾 AI 算力引擎:CANN Runtime 核心架构与技术演进
人工智能·架构
金融RPA机器人丨实在智能1 天前
Android Studio开发App项目进入AI深水区:实在智能Agent引领无代码交互革命
android·人工智能·ai·android studio
lili-felicity1 天前
CANN异步推理实战:从Stream管理到流水线优化
大数据·人工智能
做人不要太理性1 天前
CANN Runtime 运行时组件深度解析:任务下沉执行、异构内存规划与全栈维测诊断机制
人工智能·神经网络·魔珐星云
不爱学英文的码字机器1 天前
破壁者:CANN ops-nn 仓库与昇腾 AI 算子优化的工程哲学
人工智能
晚霞的不甘1 天前
CANN 编译器深度解析:TBE 自定义算子开发实战
人工智能·架构·开源·音视频