8.0版本介紹：

晶體塑性有限元 Abaqus 三維泰森多邊形（voronoi模型）插件 V8.0

9.0相比于8.0增添三項(xiàng)功能如下：

1. 新增功能概覽

1.1 三維光順晶體模塊

1.2 顯示晶體晶界后處理模塊

1.3 光順泡沫幾何模型生成

2. 完整功能介紹

2.1 二維Voronoi模型

2.1.1 基礎(chǔ)晶體模塊

二維基礎(chǔ)晶體模塊包括矩形和圓形邊界子模塊，用戶界面如下：

圖2.1 二維基礎(chǔ)晶體模塊(矩形邊界)

圖2.2 二維基礎(chǔ)晶體模塊(圓形邊界)

模塊提供兩種算法，Random和Uniform算法，兩種算法生成的晶體示例如下：

圖2.3 不同生成算法下的矩形邊界二維晶體模型示例

圖2.4 不同生成算法下的圓形邊界二維晶體模型示例

2.1.2 B樣條晶體模塊

該模塊會(huì)對(duì)生成的二維晶體進(jìn)行B樣條填充，其用戶界面如下：

圖2.5 二維B樣條晶體模塊

該模塊可生成開(kāi)放和封閉式兩種B樣條填充模型，具體示例如下：

圖2.6 開(kāi)放和封閉式B樣條填充晶體模型示例

2.1.3 加權(quán)晶體模塊

該模塊可用于生成多相二維Voronoi晶體模型，可分別控制每一相的占比，其用戶界面如下：

圖2.7 二維矩形邊界加權(quán)晶體模塊

圖2.8 二維圓形邊界加權(quán)晶體模塊

2.1.4 梯度晶體模塊

該模塊可用于生成二維梯度Voronoi晶體模型，其用戶界面如下：

圖2.9 二維梯度晶體模塊

2.1.5 周期性晶體模塊

該模塊可用于生成二維周期Voronoi晶體模型，其用戶界面如下：

圖2.10 二維周期性晶體模塊

2.1.6 柱狀晶體模塊

該模塊可用于生成二維柱狀Voronoi晶體模型，其用戶界面如下：

圖2.11 二維柱狀晶體模塊

2.1.7 分層晶體模塊

該模塊可用于生成二維多層Voronoi晶體模型，可分別控制每一層晶體的大小和厚度，其用戶界面如下：

圖2.12 二維分層晶體模塊

2.1.8 核殼晶體模塊

該模塊可用于生成二維核殼Voronoi晶體模型，包括圓形和多邊形核殼晶體模塊，其用戶界面如下：

圖2.13 二維圓形核殼晶體模塊

圖2.14 二維多邊形核殼晶體模塊

2.2 三維晶體模型

2.2.1 基礎(chǔ)晶體模塊

三維基礎(chǔ)晶體模塊包括長(zhǎng)方體邊界、圓柱邊界、球邊界、長(zhǎng)方體邊界拉伸型和圓柱邊界拉伸型子模塊，用戶界面如下：

圖2.15 三維長(zhǎng)方體邊界晶體模塊

圖2.16 三維圓柱邊界晶體模塊

圖2.17 三維球邊界晶體模塊

圖2.18 三維長(zhǎng)方體邊界拉伸型晶體模塊

圖2.19 三維圓柱邊界拉伸型晶體模塊

這些模塊均提供了兩種不同的生成算法，Random和Uniform算法，生成模型示例如下：

圖2.20 不同生成算法下的長(zhǎng)方體邊界晶體模型示例

2.2.2 多相晶體模塊

三維多相晶體模塊可用于生成多相晶體模型，用戶界面如下：

圖2.21 三維多相晶體模塊

2.2.3 加權(quán)晶體模塊

三維加權(quán)晶體模塊可用于生成多相晶體模型，用戶界面如下：

圖2.22 三維矩形邊界加權(quán)晶體模塊

圖2.23 三維圓柱邊界加權(quán)晶體模塊

該模塊相比于多相晶體模塊，可更加精準(zhǔn)控制每一相的占比，生成的每一相中的晶體也更加均勻(體積一致和形狀接近)。

2.2.4 梯度晶體模塊

三維梯度晶體模塊可用于生成梯度晶體模型，支持用戶自定義梯度，用戶界面如下：

圖2.24 三維矩形邊界梯度晶體模塊

圖2.25 三維圓柱邊界梯度晶體模塊

該模塊支持用戶自定義梯度(Distribution Method選擇UDF后)，用戶需輸入一個(gè)Python程序文件(.py文件)，程序會(huì)自動(dòng)調(diào)用該文件生成梯度場(chǎng)，并根據(jù)該梯度場(chǎng)輸出晶體模型。梯度場(chǎng)Python腳本示例如下：

#coding:utf-8
import math
 
def getSize(x, y, z):
    ################################################
    size = 0.2*math.sqrt((x-0.5)**2+(y-0.5)**2)+0.025
    ################################################
    return max(size, 1E-5)
    
if __name__ == "__main__":
    print(getSize(0., 0., 1.))

其中，“#”包括的行是可修改部分。

2.2.5 周期晶體模塊

三維周期性晶體模塊可用于生成周期性晶體模型，用戶界面如下：

圖2.26 三維周期性晶體模塊

該模塊可控制不同方向晶體具有周期性。

2.2.6 柱狀晶體模塊

三維柱狀晶體模塊可用于生成細(xì)長(zhǎng)和偏平形晶體模型，可用于材料軋制后晶體各項(xiàng)異性有限元仿真，用戶界面如下：

圖2.27 三維長(zhǎng)方體邊界柱狀晶體模塊

圖2.28 三維圓柱邊界柱狀晶體模塊

該模塊可生成細(xì)長(zhǎng)和偏平型晶體模型，示例如下：

圖2.29 三維柱狀晶體模塊生成的細(xì)長(zhǎng)和偏平型晶體模型示例

2.2.7 分層晶體模塊

三維分層晶體模塊可用于生成多層晶體模型，用戶界面如下：

圖2.30 三維長(zhǎng)方體邊界分層晶體模塊

圖2.31 三維圓柱邊界分層晶體模塊

2.2.8 用戶自定義晶體模塊

三維用戶自定義晶體模塊包括用戶定義邊界和用戶自定義點(diǎn)子模塊，用戶界面如下：

圖2.32 三維用戶自定義邊界晶體模塊

該模塊用戶需輸入一個(gè)幾何模型，具體流程如下：

圖2.33 用戶自定義邊界晶體模塊生成流程

圖2.34 三維用戶自定義點(diǎn)晶體模塊

該模塊用戶需將點(diǎn)導(dǎo)入到表格中，具體流程如下：

圖2.35 用戶自定義點(diǎn)晶體模型生成流程

2.2.9 核殼晶體模塊

該模塊可用于生成三維核殼Voronoi晶體模型，包括球形和多面體核殼晶體模塊，其用戶界面如下：

圖2.36 三維球形核殼晶體模塊

圖2.37 三維多面體核殼晶體模塊

2.2.10 光順晶體模塊

該模塊可用于生成三維光順Voronoi晶體模型，其用戶界面如下：

圖2.38 三維光順晶體模塊

2.3 離散型晶體模型

2.3.1 基礎(chǔ)晶體模塊

三維離散型基礎(chǔ)晶體模塊，可用于對(duì)任意形狀(包括二維和三維)的帶網(wǎng)格的模型進(jìn)行Voronoi晶體劃分，用戶界面如下：

圖2.38 三維離散型基礎(chǔ)晶體模塊

該模塊支持不同的距離模式，采用了閔式距離模式，其包括曼哈頓距離、歐式距離（默認(rèn)）、切比雪夫距離和其他距離，不同距離模式下生成的模型示例如下：

圖2.39 不同距離模式下生成的離散型晶體模型示例

2.3.2 映射晶體模塊

三維離散型映射晶體模塊，可用于將任意形狀(包括二維和三維)的帶網(wǎng)格模型映射到任意形狀(包括二維和三維)的幾何晶體模型進(jìn)行離散晶體劃分，用戶界面如下：

圖2.40 三維映射晶體模塊

該模塊需要兩個(gè)輸入，一個(gè)是晶體幾何模型，另一個(gè)是網(wǎng)格模型，其流程如下：

圖2.41 三維映射晶體模型生成流程

2.3.3 自定義晶體模塊

三維離散型自定義晶體模塊，可用于對(duì)任意形狀(包括二維和三維)的帶網(wǎng)格的模型使用用戶輸入的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行Voronoi晶體劃分，用戶界面如下：

圖2.42 三維離散型用戶自定義點(diǎn)晶體模塊

該模塊需要兩個(gè)輸入，一個(gè)是帶網(wǎng)格的模型，另一個(gè)是坐標(biāo)點(diǎn)，其具體流程如下：

圖2.43 用戶自定義點(diǎn)三維晶體模塊生成流程

2.3.4 光順晶體模塊

三維離散型光順晶體模塊，用戶界面如下：

圖2.44 三維光順晶體模塊

該模塊包含封閉和開(kāi)發(fā)式兩種類型，其示例如下：

圖2.45 封閉和開(kāi)發(fā)式光順晶體模型示例

2.3.5 流體兩相晶體模塊

三維離散型流體兩相晶體模塊，用戶界面如下：

圖2.46 三維離散型流體兩相晶體模塊

2.4 其他工具模塊

2.4.1 晶體取向模塊

該模塊用于賦予晶體隨機(jī)取向(局部坐標(biāo)系方法)，用戶界面如下：

圖2.47 晶體取向模塊

2.4.2 泡沫結(jié)構(gòu)模塊

該模塊用于基于幾何晶體模型創(chuàng)建泡沫結(jié)構(gòu)，當(dāng)晶體模型不包含實(shí)體晶界式，生成殼泡沫結(jié)構(gòu)，當(dāng)晶體模型報(bào)價(jià)實(shí)體晶界時(shí)，生成實(shí)體泡沫結(jié)構(gòu)。用戶界面如下：

圖2.48 泡沫結(jié)構(gòu)模塊

兩種泡沫結(jié)構(gòu)生成流程如下：

① 殼泡沫結(jié)構(gòu)生成：

圖2.49 殼泡沫結(jié)構(gòu)生成流程

② 實(shí)體泡沫結(jié)構(gòu)生成：

圖2.50 實(shí)體泡沫結(jié)構(gòu)生成流程

該模塊可結(jié)合不同的三維幾何Voronoi晶體生成模塊，產(chǎn)生不同類型的泡沫結(jié)構(gòu)，具體示例如下：

圖2.51 不同類型的泡沫結(jié)構(gòu)

2.4.3 周期性網(wǎng)格劃分模塊

該模塊用于對(duì)周期性三維幾何晶體模型進(jìn)行四面體網(wǎng)格劃分。用戶界面如下：

圖2.52 周期性網(wǎng)格劃分模塊

2.4.4 Cohesive單元插入模塊

該模塊用于對(duì)全局網(wǎng)格進(jìn)行0厚度Cohesive單元插入。用戶界面如下：

圖2.53 Cohesive單元插入模塊

2.4.5 桁架結(jié)構(gòu)模型生成模塊

該模塊根據(jù)Voronoi模型的邊創(chuàng)建圓柱體，生成桁架結(jié)構(gòu)模型。其用戶界面如下：

圖2.54 桁架結(jié)構(gòu)模型生成模塊

2.4.6 顯示晶體晶界后處理模塊

可在后處理過(guò)程中顯示晶體的交界面，方便查看晶界的變形情況：

圖2.55 顯示晶界后處理模塊

最后，有相關(guān)需求歡迎通過(guò)公眾號(hào)“320科技工作室”與我們聯(lián)絡(luò)。