目前voronoi晶粒模型已經被廣泛應用，材料的穿晶斷裂和沿晶斷裂是失效的兩種主要表現形式，建立晶粒模型是分析材料性能和失效機制的前提條件。

1 自編程建立voronoi模型（總體思想是借助于MATLAB或Python中的voronoi函數）:

 a 對于二維模型目，前有兩種主要的方式，第一是通過MATLAB的voronoi函數編程建立晶粒模型，然后導入ABAQUS進行后續分析；第二是通過Python編程，直接在ABAQUS中生成模型，下面給出一幅由第一種方法和第二種方法都可快速生成的二維voronoi圖片:

b對于三維模型，目前也是主要有以上兩種方法生成，但是對于三維模型，如果由MATLAB中的voronoi函數編程實現晶粒模型創建，那么，必須還要通過MATLAB再編一個提取定點坐標，然后由點構建線，由線構建面，由面構建體的程序，然后把模型導入ABAQUS中，雖然可以實現，但是過程比較復雜，因此，一般都選擇第二種方法。第二種方法就是使用Python中的voronoi函數直接編程實現，這樣模型無需通過中間過程，便可以直接在ABAQUS中生成，因為使用Python編程晶粒模型，必須借助于Python的一些庫，所以我們需要提前安裝這些庫文件。下面給出使用Python二次開發編程建立的三維voronoi晶粒模型:

2 使用插件建立voronoi模型:

當然，對于二維和三維模型目前還有一些公開的插件和收費的插件可用，公開的插件用于二維voronoi模型建立的有homtool插件，對于三維voronoi模型建立的有應用于linux系統上的neper軟件，這需要具備一定的linux基礎，另外需要詳細研究neper的使用。

3 voronoi晶粒開裂的仿真

 a 通過在實體單元間批量插入cohesive   單元法

晶粒的沿晶斷裂比較好實現，在高版本的ABAQUS軟件中（ABAQUS2016以上版本），可以輕松實現在晶粒界面批量插入cohesive單元，從而模擬晶界開裂，當然，這個批量插入也可以通過自編程或相關插件實現。

晶體內穿晶開裂和沿晶開裂同時發生時，這就必須通過自編程或插件實現，目前個人已經可以做到，分別為晶粒內和晶界的cohesive單元設置不同的損傷屬性即可。

 b 是借助于ABAQUS中自帶的損傷笨狗，例如金屬的延性損傷，剪切損傷等等來通過單元刪除的方法實現晶粒內裂紋擴展的模擬。

下面給出幾幅圖，分別是二維和三維voronoi模型中批量嵌入cohesive單元，都分別在晶內嵌入和晶界嵌入:

最后再給出兩幅圖，分別是通過批量嵌入cohesive單元模擬晶體失效和通過ABAQUS自帶損傷笨狗模擬晶體失效:

注:第一晶粒拉伸失效圖選自星辰北極星公眾號里的截圖。

總結:

以上二維和三維voronoi模型的建立都可以通過編程方法實現，cohesive的批量插入都可以通過插件實現，晶粒的失效可以通過批量插入cohesive單元實現或ABAQUS自帶笨狗實現，如果有感興趣的或者有需要的可以站內私信。

希望這個總結能給正接觸voronoi和ABAQUS的進階同學一些幫助。

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