[發(fā)明專利]一種混凝土三維細觀仿真模型及其建立方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110052626.3
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102136157A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 趙海濤;王潘繡;吳勝興;周繼凱;沈德建;王巖;黃冬輝;劉婷;展辰輝;聞世強
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T17/30
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種混凝土三維細觀仿真模型，包括利用背景網(wǎng)格法生成的骨料單元、砂漿單元，其特征在于，該模型還包括無厚度界面單元，所述無厚度界面單元為骨料單元和砂漿單元的界面。

2.一種混凝土三維細觀仿真模型的建立方法，包括利用背景網(wǎng)格法對骨料單元、砂漿單元進行識別的步驟，其特征在于，還包括將骨料單元和砂漿單元的界面模擬為無厚度界面單元的步驟。

3.如權(quán)利要求2所述混凝土三維細觀仿真模型的建立方法，其特征在于，所述將骨料單元和砂漿單元的界面模擬為無厚度界面單元的步驟，具體為：

首先對所有砂漿單元循環(huán)，讀取砂漿單元節(jié)點坐標，在此坐標下生成同坐標節(jié)點并標號，新生成的節(jié)點號與原背景網(wǎng)格的所有單元節(jié)點號均無重復；用新生成的節(jié)點替換砂漿單元中同坐標的節(jié)點號，并重新存儲砂漿單元信息；對所有骨料單元循環(huán)，讀取該骨料單元的節(jié)點號，判斷該骨料單元的節(jié)點是否出現(xiàn)在同一砂漿單元中，若該單元有3~4個節(jié)點出現(xiàn)在同一砂漿單元，則將該3~4個節(jié)點所確定的面作為骨料單元和砂漿單元的界面，并將其模擬為無厚度界面單元。

4.如權(quán)利要求2或3所述混凝土三維細觀仿真模型的建立方法，其特征在于，所述利用背景網(wǎng)格法對骨料單元、砂漿單元進行識別的步驟，是根據(jù)骨料與背景網(wǎng)格單元的相對位置進行識別和細分，具體按照以下方法：

對于與任一骨料均無接觸的背景網(wǎng)格單元，將其識別為砂漿單元；

對于所有單元節(jié)點均位于某一骨料內(nèi)的背景網(wǎng)格單元，將其識別為骨料單元；

對于部分單元節(jié)點位于某一骨料內(nèi)的背景網(wǎng)格單元，則將該背景網(wǎng)格單元細分為兩部分，靠近該骨料的部分識別為骨料單元，另一部分識別為砂漿單元。

5.如權(quán)利要求4所述混凝土三維細觀仿真模型的建立方法，其特征在于，所述背景網(wǎng)格單元為六面體結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求5所述混凝土三維細觀仿真模型的建立方法，其特征在于，對于部分單元節(jié)點位于某一骨料的背景網(wǎng)格單元，按照以下方法進行細分：

假設背景網(wǎng)格單元的各節(jié)點編號分別為I、J、K、L、M、N、O、P，

背景網(wǎng)格單元有1或2個節(jié)點位于骨料內(nèi)部，假定背景網(wǎng)格單元中距離骨料形心最近的兩個節(jié)點為P、M點，其次為I、L點，O、N點，距離最遠的為K、J點；?取MN中點1，PO中點1’，將原單元細分為M1IP1’L和1NJI1’OKL兩部分，其中，五面體M1IP1’L識別為骨料單元，六面體1NJI1’OKL識別為砂漿單元；

背景網(wǎng)格單元有3或4個節(jié)點位于骨料內(nèi)部，假定背景網(wǎng)格單元中P、M、I、L點為距離骨料中心較近的四個節(jié)點，其次為O、N、K、J點；?取MN中點1，PO中點1’，IJ中點2，KL中點2’，將原單元細分為M12IP1’2’L和1NJ21’OK2’兩部分，其中，六面體M12IP1’2’L識別為骨料單元，?六面體1NJ21’OK2’識別為砂漿單元；

背景網(wǎng)格單元有5—7個節(jié)點位于骨料內(nèi)部，假定背景網(wǎng)格單元中P、M點為距離骨料中心最近的兩個節(jié)點，其次為I、L點，O、N點，最遠的是K、J點；?取IJ中點1，KL中點1’，將原單元細分為MN1IPO1’L和1NJ1’OK兩部分，其中，六面體MN1IPO1’L識別為骨料單元，五面體1NJ1’OK識別為砂漿單元。