ABAQUS混凝土細觀案例分析-鋼筋膨脹致保護層脫離的三種仿真方法

1、混凝土細觀案例分析鋼筋膨脹致保護層脫離的三種仿真方法混凝土細觀有限元模型描述骨料有兩種方法：網(wǎng)格映射骨料和幾何刨分骨料而描述非均質材料斷裂問題的方法這里也提到兩種：基于材料的塑性損傷模型，通過損傷帶形式描述裂縫；基于內聚力單元的單元刪除描述裂縫。本文則采用其中的三種組合方法對主題進行研究：基于網(wǎng)格映射骨料+混凝土塑性損傷（CDP）模型的細觀仿真方法；基于幾何刨分骨料+混凝土塑性損傷（CDP）模型的細觀仿真方法；基于幾何刨分骨料+內聚力單元的細觀仿真方法；1問題描述首先來看一下我們研究的問題，模型如下：選取整體結構中的局部區(qū)域進行研究，藍色部分為混凝土，需要嵌入多邊形骨料；黃色部分為016鋼筋，

2、具體尺寸參考下面的示意圖。200mmI100mm材料參數(shù)設置如下，其中CDP塑性和損傷參數(shù)均采用POLARIS_CDP插件100mm生成：材料彈性模量/GPa泊松比抗拉強度/MPa抗壓強度/MPa鋼筋2000.3300骨料800.2砂漿300.22.8530.45界面220.21.8415.22源自：汪奔基于網(wǎng)格生成的隨機凹凸型混凝土骨料細觀建模方法2案例演示這個案例總結以往混凝土細觀仿真的些許經驗，同時應用到兩款插件POLARIS_MesoConcrete和POLARIS_InsertCohElem插件。希望對細觀研究的朋友有所幫助。2.1網(wǎng)格映射骨料+CDP模型模型特征：網(wǎng)格無需重新劃分，

3、在原有網(wǎng)格的基礎上，判斷網(wǎng)格位于骨料內部、邊界、或外部，從而定義不同的材料性質，因此骨料邊界呈現(xiàn)鋸齒狀，對于三維模型優(yōu)勢巨大；另外采用混凝土塑性損傷帶的形式描述裂縫。2.2幾何刨分骨料+CDP模型模型特征：通過平面分割線的方式刻畫骨料，因此可以比較好的描述骨料邊界；但網(wǎng)格需要重新劃分，部分位置容易出現(xiàn)畸變網(wǎng)格，二維模型通常需要四邊形和三角形組合分網(wǎng)，三維模型大多只能進行四面體分網(wǎng)；同樣是采用損傷帶描述裂縫。2.3幾何刨分骨料+Cohesive單元模型特征：同樣可以較好的刻畫骨料邊界；另外通過嵌入Cohesive單元，實現(xiàn)不同膠結材料之間的粘結失效模擬，獲得的裂縫形態(tài)更真實；但計算量是最大的，且

4、不易收斂，另外Cohesive單元失效刪除后，兩邊實體單元的接觸問題是難點。3PPT展示課程的部分PPT截圖如下：混凝土細觀案例分析1、專題概述2、混凝土田觀骨料的生成?口嵌入算法3.POLARISMesoCcncrete插件介紹4,基于網(wǎng)格映骨料細觀模型模擬鋼筋銹蝕導致保護層脫離5、墓于幾何刨分骨料細觀模型模擬鋼筋銹蝕導致保護層脫離-&基干幾何刨分骨料單元細觀模型模扌以單亍廿料生朋基本聲盟半徑，迪牧邊數(shù)是舌涌足源自:基于網(wǎng)椎主成的隨機凹凸型屆;蹌鄒擁觀圈I方;劫骨料生成算法-二維多邊形骨料生成流程陸機半因角度波功計算討斛信息（面親精效半徑/址大直徑零）亍紛刖IE舌彊空1：訕:注AIJ池骨料投放二維多邊形骨料投謹流程源自：基于網(wǎng)格生成的隨