基于八叉树SBFE网格的混凝土细观模型生成方法

• 作者: 杜成斌 郑伟康
• 来源期刊: 人民长江
• 关键词: 八叉树 混凝土 细观模型 网格过渡 比例边界有限元法
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 试验研究|Experimental Research
• 页码范围: 179-185
• 页数: 7页
• 分类号: TU528.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.08.027

摘要

为更准确地反映混凝土材料过渡区的几何形状和材料性质,通过基于图像的八叉树网格加密技术对混凝土结构过渡区进行局部网格加密.采用平衡八叉树划分算法进行空间单元剖分,首先基于最大单元尺寸的体素,将结构离散为若干子单元,然后根据颜色强度均匀性标准进一步细分单元,直到单元中的每个体素均满足颜色强度阈值条件,最后根据2:1原则形成八叉树网格.由于三维比例边界有限元网格允许存在悬挂节点,因此生成的模型相对常规有限元模型具有求解域离散简单、网格过渡快、单元模式少等优点.八叉树网格与具有半解析特点的三维比例边界有限元法相结合,可非常方便地求解混凝土类非均质材料的应力变形,且具有计算工作量少、精度高的特点,为混凝土类非均质材料的力学建模和计算提供了新途径.数值算例验证了所提出方法的正确性和可行性.