CN113268906B - 基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，包括步骤：建立用于表征混凝土块的代表体积元；对代表体积元进行网格映射操作，得到网格映射划分结果；逐一对网格映射划分结果中的每个网格单元进行类型判断操作，获得每个网格单元的网格单元类型；根据每个网格单元的网格单元类型逐一为每个网格单元赋予材料性能参数；将网格映射划分结果作为结果输出。本发明解决了Comsol Multiphysics对材料属性的赋值判断是直接基于几何域进行的，无法针对每个单元执行的缺陷，实现了在Comsol Multiphysics中对混凝土细观随机骨料模型进行网格映射划分的目的；大幅提升了随机骨料网格划分技术的模拟计算精度，且可以模拟各种复杂的实际情况。

Description

基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分 方法

技术领域

本发明涉及混凝土材料数值模拟计算技术领域，具体地涉及基于ComsolMultiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法。

背景技术

混凝土材料作为最常用的建筑工程材料，其力学性能、材料耐久性以及极限应力状态下的破坏特征都值得深入研究。有限元数值模拟计算作为实验研究的重要补充，是研究材料性能的重要手段，也是探究材料行为机理的重要方法。发展高效可靠的数值计算方法，是研究混凝土材料力学行为机理的重要研究方向。

近年来，细观力学理论成为了研究混凝土机械力学特征的重要理论。在细观力学理论中，混凝土材料可以被划分为水泥砂浆，骨料以及两者间的界面过渡区。不少研究学者利用细观力学方法，对混凝土的力学性能和传输性能开展了数值模拟研究。在细观力学研究中，随机骨料模型应用最为广泛。有限元数值计算需要首先对几何模型进行网格映射划分，常见的有自由划分的四面体网格和映射划分的六面体网格划分方法。

现有技术对于随机骨料网格划分的方法一般都是采用Ansys有限元软件平台或Abques有限元软件平台；这两个平台的优势在于可以采用程序化语言利用循环语句对模型内的每一个单元进行赋值判断；而现有技术的缺陷在于：

由于Ansys或Abques的多场耦合计算能力较为薄弱，从而使得所有Ansys或Abques的随机骨料网格划分技术的模拟计算精度普遍不高，且无法模拟各种复杂的实际情况；

另一方面，Comsol Multiphysics有限元软件虽然具有Ansys或Abques不具备的处理多场耦合计算能力，但由于以下缺陷，制约了Comsol Multiphysics在混凝土细观随机骨料模型进行网格映射划分中的数值模拟计算方面的应用：

由于Comsol Multiphysics对材料属性的赋值判断是直接基于几何域进行的，无法针对每个单元执行，从而无法对混凝土细观随机骨料模型进行网格映射划分。

综上所述，解决Comsol Multiphysics对材料属性的赋值判断直接基于几何域进行这一问题，就能将Comsol Multiphysics应用于混凝土细观随机骨料模型进行网格映射划分，从而解决现有技术模拟计算精度普遍不高，且无法模拟各种复杂的实际情况的问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其目的在于实现在Comsol Multiphysics中对混凝土细观随机骨料模型进行网格映射划分的目的；大幅提升随机骨料网格划分技术的模拟计算精度，且可模拟各种复杂的实际情况。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，包括以下步骤：

S100.建立用于表征混凝土块的代表体积元；所述代表体积元与需要进行网格映射划分的混凝土块的形状相同；所述代表体积元内包含互不重叠的随机骨料；所述随机骨料为正球体；

S200.对所述代表体积元进行网格映射操作，得到网格映射划分结果；所述网格映射划分结果包含网格单元；

S300.逐一对所述网格映射划分结果中的每个网格单元进行类型判断操作，获得每个网格单元的网格单元类型；

S400.根据每个网格单元的网格单元类型逐一为每个网格单元赋予材料性能参数；所述材料性能参数由人工预设；

S500.将包含所述材料性能参数的网格映射划分结果作为所述三维随机骨料网格映射划分方法的最终结果输出。

优选地，S100中所述生成代表体积元包含以下步骤：

S110.人工设置代表体积元的尺寸数据；所述代表体积元为长方体；代表体积元的尺寸数据包含高度、底面长度和底面宽度；

S120.人工设置随机骨料的尺寸数据，以及用于表征所有随机骨料的体积之和与所述代表体积元的体积之比的上限的体积占比分数；所述随机骨料的尺寸数据为用于表征所述随机骨料的半径的范围的粒径范围；

S130.利用Matlab软件，根据所述随机骨料的尺寸数据持续生成随机骨料，直至当前所有随机骨料的体积之和与所述代表体积元的体积之比不低于所述体积占比分数为止；然后将所有所述随机骨料的尺寸数据和随机骨料的球心坐标存入mat数组，然后输出这个mat数组。

优选地，所述粒径范围为一个数值区间，两端极值分别为半径最小值和半径最大值。

优选地，S130具体包含以下步骤：

S131.在所述代表体积元内部随机选取一点，作为新生成所述随机骨料的球心；

S132.判断所述球心是否在已生成的随机骨料的体内，并根据判断结果作出如下操作：

如果所述球心在已生成的随机骨料的体内，则删除本次生成的所述球心，然后重新执行S131；

否则，执行S133；

S133.在所述粒径范围内随机生成随机骨料的半径；然后根据球心和随机骨料的半径生成1个新的随机骨料；

S134.判断所述新的随机骨料是否与已生成的随机骨料有重叠部分，并根据判断结果作出如下操作：

如果所述新的随机骨料与已生成的随机骨料有重叠部分，则删除所述新的随机骨料，然后重新执行S131；

否则，判断所述新的随机骨料是否与所述代表体积元的边界有重叠部分，并根据判断结果作出如下操作：

如果所述新的随机骨料是否与所述代表体积元的边界有重叠部分，则删除所述新的随机骨料，然后重新执行S131；

否则，执行S135；

S135.将所述新的随机骨料的球心的坐标和球体的半径保存到所述mat数组中；然后计算当前所有的随机骨料所有随机骨料的体积之和；

S136.用当前所有的随机骨料的体积之和除以所述代表体积元的体积，得到当前所有的随机骨料的体积之和在所述代表体积元的体积中的实际体积比例；

S137.比较所述实际体积比例与所述体积占比分数的大小，并根据比较结果做出如下操作：

如果所述实际体积比例小于所述体积占比分数，则重新执行S131；

否则，然后将所有所述随机骨料的尺寸数据和随机骨料的球心坐标存入mat数组，然后输出这个mat数组。

优选地，S200中所述对所述代表体积元进行网格映射操作，具体包含以下步骤：

S210.人工设置用于表征所述网格单元的边长的网格单元划分精度；所述网格单元为正方体；正方体的8个顶点分别一一对应所述网格单元的8个角点；

S220.按所述网格单元划分精度分别对代表体积元的高度、底面长度和底面宽度进行均匀切割，得到由所述网格单元以矩形排布方式组合而成的代表体积元；

S230.将由所述网格单元组合而成的代表体积元作为所述网格映射划分结果输出。

优选地，S300中所述逐一对所述网格映射划分结果中的每个网格单元进行类型判断操作，具体包含以下步骤：

S310.根据所述mat数组，逐一检查每个网格单元的8个角点所在的位置；

S320.根据检查结果做出如下操作：

如果8个角点都处于随机骨料内部或边界上，则标定当前的网格单元的网格单元类型为骨料网格；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“0”；

如果8个角点都不处于随机骨料内部或边界上，则标定当前的网格单元的网格单元类型为砂浆网格；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“2”；

否则，标定当前的网格单元的网格单元类型为界面过渡区；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“1”；

S330.将每个网格单元的几何中心上的标记存储到Acolor数组中；然后输出这个Acolor数组。Acolor数组为一个四列的数组，前三列分别存储网格几何中心的xyz坐标，最后一列存储网格的几何中心上的标记，每一行对应一个网格。

优选地，S400中所述根据每个网格单元的网格单元类型逐一为每个网格单元赋予材料性能参数，具体包含以下步骤：

S410.在Comsol Multiphysics有限元软件中建立由所有网格单元按所述网格映射划分结果所包含的顺序组合而成的代表体积元；

S420.将所述Acolor数组中每个网格单元的几何中心上的标记导入在ComsolMultiphysics中建立的每个对应的网格单元的几何中心上；

S430.在Comsol Multiphysics有限元软件中以Acolor数组为数据源，采用最邻近插值法设置插值函数；

S440.利用所述插值函数，根据每个网格单元的高斯点的空间位置坐标，依次判定的每个网格单元类型；

S450.在Comsol Multiphysics有限元软件中设置表征不同网格单元类型材料性能参数的分段函数；

S460.根据每个网格单元的类型，采用分段函数，逐一为每个网格单元赋予不同网格单元类型的材料性能参数。

本发明与现有技术对比，具有以下优点：

1.由于本发明采用了在Matlab中建模，再导入Comsol Multiphysics有限元软件的做法，从而解决了Comsol Multiphysics对材料属性的赋值判断是直接基于几何域进行的，无法针对每个单元执行的缺陷，进而实现了在Comsol Multiphysics中对混凝土细观随机骨料模型进行网格映射划分的目的；

2.由于本发明使用了Comsol Multiphysics对混凝土细观随机骨料模型进行网格映射划分，从而大幅提升了随机骨料网格划分技术的模拟计算精度，且可以模拟各种复杂的实际情况。

附图说明

图1为本发明具体实施例的网格映射划分方法流程示意图；

图2为本发明具体实施例的内含随机骨料的体积代表元的内部结构示意图；

图3为本发明具体实施例的REV的一个经过映射后的二维切面示意图；

图4为本发明具体实施例的在Comsol Multiphysics中利用插值函数区分单元类型的原理示意图；

图5为本发明具体实施例的在Comsol Multiphysics中的网格映射划分结果示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

需要事先说明的是，本具体实施例是基于以下参数设定的：

需要分析的混凝土块为标准二级配混凝土试验试件，形状为立方体，尺寸为L*W*H＝150mm×150mm×150mm；混凝土试件中，预设随机骨料的体积分数为40％；其中：粗骨料粒径范围为20～40mm，体积占比55％；细骨料粒径范围为5～20mm，体积占比45％。

如图1所示，一种基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，包括以下步骤：

S100.在Matlab平台中，编写随机骨料生成程序，建立用于表征混凝土块的代表体积元；代表体积元用符号REV代表；代表体积元与需要进行网格映射划分的混凝土块的形状相同；代表体积元内包含互不重叠的随机骨料；随机骨料为正球体；

建立代表体积元具体包含以下步骤：

S110.人工设置代表体积元的尺寸数据；代表体积元为长方体；代表体积元的尺寸数据包含高度、底面长度和底面宽度。

S120.人工设置随机骨料的尺寸数据，以及用于表征所有随机骨料的体积之和与代表体积元的体积之比的上限的体积占比分数；随机骨料的尺寸数据为用于表征随机骨料的半径的范围的粒径范围。

所谓粒径范围为一个数值区间，两端极值分别为半径最小值和半径最大值。

S130.利用Matlab软件，根据随机骨料的尺寸数据持续生成随机骨料，直至当前所有随机骨料的体积之和与代表体积元的体积之比不低于体积占比分数为止；然后将所有随机骨料的尺寸数据和随机骨料的球心坐标存入mat数组，然后输出这个mat数组；具体包含以下步骤：

S131.在代表体积元内部随机选取一点，作为新生成随机骨料的球心；

S132.判断球心是否在已生成的随机骨料的体内，并根据判断结果作出如下操作：

如果球心在已生成的随机骨料的体内，则删除本次生成的球心，然后重新执行S131。

否则，执行S133。

S133.在粒径范围内随机生成随机骨料的半径；然后根据球心和随机骨料的半径生成1个新的随机骨料。

S134.判断新的随机骨料是否与已生成的随机骨料有重叠部分，并根据判断结果作出如下操作：

如果新的随机骨料与已生成的随机骨料有重叠部分，则删除新的随机骨料，然后重新执行S131。

否则，判断新的随机骨料是否与代表体积元的边界有重叠部分，并根据判断结果作出如下操作：

如果新的随机骨料是否与代表体积元的边界有重叠部分，则删除新的随机骨料，然后重新执行S131。

否则，执行S135。

S135.将新的随机骨料的球心的坐标和球体的半径保存到mat数组中；然后计算当前所有的随机骨料所有随机骨料的体积之和；

S136.用当前所有的随机骨料的体积之和除以代表体积元的体积，得到当前所有的随机骨料的体积之和在代表体积元的体积中的实际体积比例；

S137.比较实际体积比例与体积占比分数的大小，并根据比较结果做出如下操作：

如果实际体积比例小于体积占比分数，则重新执行S131。

否则，然后将所有随机骨料的尺寸数据和随机骨料的球心坐标存入mat数组，然后输出这个mat数组。

本具体实施例中，生成内含随机骨料的REV如图2所示。

本具体实施例中，在Matlab中生成随机骨料的代码如下：

S200.在Matlab中对代表体积元进行网格映射操作，得到网格映射划分结果；网格映射划分结果包含网格单元。

具体来说，对代表体积元进行网格映射操作，具体包含以下步骤：

S210.人工设置用于表征网格单元的边长的网格单元划分精度；网格单元为正方体；正方体的8个顶点分别一一对应网格单元的8个角点。

本具体实施例中，将REV划分为150×150×150个立方体网格；然后对每一个网格进行判断，如果一个网格的所有角点落在某一圆球内，则该角点为骨料；如果网格的所有角点都不落在任意一圆球内，则该角点为砂浆；如果网格的部分角点落在求内，部分角点不在求内，则该角点为界面过渡区，也叫过渡单元，记做ITZ单元，或ITZ区。这就是判断的依据。

本具体实施例中，REV的一个经过映射后的二维切面如图3所示。

S220.按网格单元划分精度分别对代表体积元的高度、底面长度和底面宽度进行均匀切割，得到由网格单元以矩形排布方式组合而成的代表体积元。

S230.将由网格单元组合而成的代表体积元作为网格映射划分结果输出。

本具体实施例中，网格映射划分结果用txt文档保存。

本具体实施例中，对代表体积元进行网格映射操作的具体代码如下：

S300.逐一对网格映射划分结果中的每个网格单元进行类型判断操作，获得每个网格单元的网格单元类型；具体包含以下步骤：

S310.根据mat数组，逐一检查每个网格单元的8个角点所在的位置；

S320.根据检查结果做出如下操作：

如果8个角点都处于随机骨料内部或边界上，则标定当前的网格单元的网格单元类型为骨料网格；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“0”。

如果8个角点都不处于随机骨料内部或边界上，则标定当前的网格单元的网格单元类型为砂浆网格；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“2”。

否则，标定当前的网格单元的网格单元类型为界面过渡区；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“1”。

S330.将每个网格单元的几何中心上的标记存储到Acolor数组中；然后输出这个Acolor数组。

需要说明的是，以上建立代表体积元是建立数学模型，而非直接在ComsolMultiphysics中有限元软件中实现，后面的S400则是根据S100～S400的结果才能在ComsolMultiphysics中有限元软件中完成相应工作。具体来说：

S400.根据每个网格单元的网格单元类型逐一为每个网格单元赋予材料性能参数；材料性能参数由人工预设；具体包含以下步骤：

S410.在Comsol Multiphysics有限元软件中建立由所有网格单元按网格映射划分结果所包含的顺序组合而成的代表体积元。

S420.将Acolor数组中每个网格单元的几何中心上的标记导入在ComsolMultiphysics中建立的每个对应的网格单元的几何中心上。

S430.如图4所示，在Comsol Multiphysics有限元软件中以Acolor数组为数据源，采用最邻近插值法设置插值函数；读取保存网格映射划分结果的txt文档。

本具体实施例中，插值点就是网格单元的几何中心。

S440.利用插值函数，根据每个网格单元的高斯点的空间位置坐标，计算该处的插值函数值，通过这个函数值依次判定的每个网格单元类型。

S450.在Comsol Multiphysics有限元软件中设置表征不同网格单元类型材料性能参数的分段函数。

S460.根据每个网格单元的类型，采用分段函数，逐一为每个网格单元赋予不同网格单元类型的材料性能参数。

本具体实施例中，在Comsol Multiphysics有限元软件中设置插值函数和分段函数的具体方法如下：

Sa400.在Comsol Multiphysics中定义内插函数int1(x,y,z)：数据源选择文件，导入S230中得到的txt文档；数据格式选择电子表格；变元数为3，内插和外推分别选择最近邻插值及常数；变元及函数的单位分别为mm，1。

Sa410.在Comsol Multiphysics中定义内插分段函数E(x)：定义变元x表示任意空间位置处的插值函数int1(x,y,z)的数值。分段函数分别为0～0.5，函数值为E-guliao，表示骨料弹模；0.5～1.5，函数值为E-itz，表示界面过渡区的ITZ弹模；1.5～2.0，函数值为E-shajiang，表示砂浆弹模；变元及函数的单位分别为1，Pa。

Sa420.在Comsol Multiphysics中对不同单元赋予不同材料属性，利用定义的插值函数及分段函数判断任意空间位置xyz处的单元类型并赋予不同的弹性模量，弹模采用用户定义方式，可以写作：E(int1(x,y,z))。

本具体实施例中，REV经过插值函数和分段函数复制操作后的网格映射划分结果如图5所示；需要说明的是：图中黑色部分代表骨料，灰色部分代表过渡区，白色部分代表砂浆。

S500.将包含材料性能参数的网格映射划分结果作为三维随机骨料网格映射划分方法的最终结果输出。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其特征在于：包括以下步骤：

S100.建立用于表征混凝土块的代表体积元；所述代表体积元与需要进行网格映射划分的混凝土块的形状相同；所述代表体积元内包含互不重叠的随机骨料；所述随机骨料为正球体；

S200.对所述代表体积元进行网格映射操作，得到网格映射划分结果；所述网格映射划分结果包含网格单元；

S300.逐一对所述网格映射划分结果中的每个网格单元进行类型判断操作，获得每个网格单元的网格单元类型；

S400.根据每个网格单元的网格单元类型逐一为每个网格单元赋予材料性能参数；所述材料性能参数由人工预设；

S500.将包含所述材料性能参数的网格映射划分结果作为所述三维随机骨料网格映射划分方法的最终结果输出。

2.根据权利要求1所述的基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其特征在于：S100中生成代表体积元包含以下步骤：

S110.人工设置代表体积元的尺寸数据；所述代表体积元为长方体；代表体积元的尺寸数据包含高度、底面长度和底面宽度；

S120.人工设置随机骨料的尺寸数据，以及用于表征所有随机骨料的体积之和与所述代表体积元的体积之比的上限的体积占比分数；所述随机骨料的尺寸数据为用于表征所述随机骨料的半径的范围的粒径范围；

S130.利用Matlab软件，根据所述随机骨料的尺寸数据持续生成随机骨料，直至当前所有的随机骨料的体积之和与所述代表体积元的体积之比不低于所述体积占比分数为止；然后将所有所述随机骨料的尺寸数据和随机骨料的球心坐标存入mat数组，然后输出这个mat数组。

3.根据权利要求2所述的基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其特征在于：所述粒径范围为一个数值区间，两端极值分别为半径最小值和半径最大值。

4.根据权利要求3所述的基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其特征在于：S130具体包含以下步骤：

S131.在所述代表体积元内部随机选取一点，作为新生成所述随机骨料的球心；

S132.判断所述球心是否在已生成的随机骨料的体内，并根据判断结果作出如下操作：

如果所述球心在已生成的随机骨料的体内，则删除本次生成的所述球心，然后重新执行S131；

否则，执行S133；

S133.在所述粒径范围内随机生成随机骨料的半径；然后根据球心和随机骨料的半径生成1个新的随机骨料；

S134.判断所述新的随机骨料是否与已生成的随机骨料有重叠部分，并根据判断结果作出如下操作：

如果所述新的随机骨料与已生成的随机骨料有重叠部分，则删除所述新的随机骨料，然后重新执行S131；

否则，判断所述新的随机骨料是否与所述代表体积元的边界有重叠部分，并根据判断结果作出如下操作：

如果所述新的随机骨料是否与所述代表体积元的边界有重叠部分，则删除所述新的随机骨料，然后重新执行S131；

否则，执行S135；

S135.将所述新的随机骨料的球心的坐标和球体的半径保存到所述mat数组中；然后计算当前所有的随机骨料所有随机骨料的体积之和；

S136.用当前所有的随机骨料的体积之和除以所述代表体积元的体积，得到当前所有的随机骨料的体积之和在所述代表体积元的体积中的实际体积比例；

S137.比较所述实际体积比例与所述体积占比分数的大小，并根据比较结果做出如下操作：

如果所述实际体积比例小于所述体积占比分数，则重新执行S131；

否则，然后将所有所述随机骨料的尺寸数据和随机骨料的球心坐标存入mat数组，然后输出这个mat数组。

5.根据权利要求4所述的基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其特征在于：S200中所述对所述代表体积元进行网格映射操作，具体包含以下步骤：

S210.人工设置用于表征所述网格单元的边长的网格单元划分精度；所述网格单元为正方体；正方体的8个顶点分别一一对应所述网格单元的8个角点；

S220.按所述网格单元划分精度分别对代表体积元的高度、底面长度和底面宽度进行均匀切割，得到由所述网格单元以矩形排布方式组合而成的代表体积元；

S230.将由所述网格单元组合而成的代表体积元作为所述网格映射划分结果输出。

6.根据权利要求5所述的基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其特征在于：S300中所述逐一对所述网格映射划分结果中的每个网格单元进行类型判断操作，具体包含以下步骤：

S310.根据所述mat数组，逐一检查每个网格单元的8个角点所在的位置；

S320.根据检查结果做出如下操作：

如果8个角点都处于随机骨料内部或边界上，则标定当前的网格单元的网格单元类型为骨料网格；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“0”；

如果8个角点都不处于随机骨料内部或边界上，则标定当前的网格单元的网格单元类型为砂浆网格；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“2”；

否则，标定当前的网格单元的网格单元类型为界面过渡区；然后，在当前的网格单元的几何中心上标记“1”；

S330.将每个网格单元的几何中心上的标记存储到Acolor数组中；然后输出这个Acolor数组。

7.根据权利要求6所述的基于Comsol Multiphysics的三维随机骨料网格映射划分方法，其特征在于：S400中所述根据每个网格单元的网格单元类型逐一为每个网格单元赋予材料性能参数，具体包含以下步骤：

S410.在Comsol Multiphysics有限元软件中建立由所有网格单元按所述网格映射划分结果所包含的顺序组合而成的代表体积元；

S420.将所述Acolor数组中每个网格单元的几何中心上的标记导入在ComsolMultiphysics中建立的每个对应的网格单元的几何中心上；

S430.在Comsol Multiphysics有限元软件中以Acolor数组为数据源，采用最邻近插值法设置插值函数；

S440.利用所述插值函数，根据每个网格单元的高斯点的空间位置坐标，依次判定的每个网格单元类型；

S450.在Comsol Multiphysics有限元软件中设置表征不同网格单元类型材料性能参数的分段函数；

S460.根据每个网格单元的类型，采用分段函数，逐一为每个网格单元赋予不同网格单元类型的材料性能参数。

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