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申请/专利权人：西安理工大学

摘要：一种基于椭球体随机骨料的再生混凝土三维模型构建方法，包括以下步骤：步骤一，利用Python编程编写建立椭球体骨料模型的脚本算法；步骤二，根据统计模拟理论将随机骨料粒径函数引入Python脚本算法中，随机生成5～25mm的随机骨料粒径；步骤三，利用统计试验方法将骨料随机投放函数理论编入Python脚本算法中，实现椭球体骨料在模型空间中的随机投放；步骤四，利用Python语言建立椭球体再生骨料与椭球体天然骨料细观结构模型，创建三维复合材料框架模型并定义模型复合材料属性；步骤五，编写Abaqus后处理分析编程算法，将建模与仿真分析整体全过程相结合实现仿真试验全过程的自动化生成；具有方法简单快捷高效的特点。

主权项：1.一种基于椭球体随机骨料的再生混凝土三维模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，利用Python编程编写建立椭球体骨料模型的脚本算法；所述的步骤一，具体做法是：1定义骨料粒径分布概率，2定义骨料类型与骨料参数类型，首先定义一个骨料类，3输入椭球体骨料参数基本信息，包括最外圈骨料百分比、再生骨料取代率、模型尺寸、粒径范围、骨料和老砂浆界面厚度、老砂浆厚度、老砂浆和新砂浆界面厚度、天然骨料和新浆区界面厚度、椭球体短轴与长轴比值、中轴与短轴比值及网格尺寸和所施加荷载值；步骤二，根据统计模拟理论将随机骨料粒径函数引入Python脚本算法中，随机生成5～25mm的随机骨料粒径；步骤三，利用统计试验方法将骨料随机投放函数理论编入Python脚本算法中，实现椭球体骨料在模型空间中的随机投放；所述的步骤三，具体做法是：1存储粒径位置；2指定有限的投放位置，减少计算量，将空间划分为均匀的小格子，骨料的投放位置只能在格子上，这样可以极大的提高投递速率，循环获得格子的中心位置；3记录投放失败的骨料个数和骨料粒径；4从大到小一次投放骨料，记录尝试投放次数并且复制尝试投放的位置，并记录投放成败，若投放失败，则默认为投放失败数值为0；5为了避免两个骨料太近，设置0.5mm的骨料间隙，当随机投放次数小于1000次，且tryPosition内还有可以投放的位置，且投放失败，则继续投放；从tryPosition中获得挑选的位置，tryPosition数值减去已经挑选的点，避免重复挑选，尝试次数累加1；6当投放位置距离边界小于rd，其中rd表示两骨料之间的最小容差时，投放直接失败，投放失败则进入下一轮循环，否则假设投放成功；7计算两个已投放成功的骨料的距离，如果两个椭球体骨料的距离小于两个骨料的球心距与最小容差之和，则投放失败，退出距离判断的循环，进入下个骨料的位置的尝试；当投放成功时，记录投放的位置；步骤四，利用Python语言建立椭球体再生骨料与椭球体天然骨料细观结构模型，创建三维复合材料框架模型并定义模型复合材料属性；步骤五，编写Abaqus后处理分析编程算法，将建模与仿真分析整体全过程相结合实现仿真试验全过程的自动化生成。

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