A novel numerical scheme for random parameterized convex aggregate models with a high-volume fraction of aggregates in concrete-like granular materials

　　在细观尺度的混凝土通常被认为是由水泥浆，骨体及其周围的界面过渡区组成的三相复合材料。建立接近现实混凝土的细观结构模型对于精确评估其力学性能至关重要。之前研究的研究主要集中在通过侧面组装以低填充密度构建的圆形，椭圆形或多边形的骨体，并且很少见对于具有高填充密度超过60％的多边形骨料及其界面的精确数学表征的研究。在这项工作中，一种新的数值框架，即采用参数方程表征骨料的几何形态，基于菱形的拓扑变形，提出了生成具有高填充密度的随机多边形骨料模型（RPAMs）。在该框架中，开发了快速随机投放算法（FRPA）以产生70％的高堆积密度的骨料。基于多边形骨料的参数方程，在数学上以方便的方式实现界面的几何拓扑，而不是有关文献中报道的那些繁琐的近似操作。另外，本数值框架可以扩展到三维情况。