Homtools的案例
Abaqus中生成2D-Voronoi/泰森多邊形 免費插件Homtools
homtools0.9.zip
Abaqus 插件 Homtools 安裝步驟
打開插件主頁：http://homtools.lma.cnrs-mrs.fr/spip/
進入下載頁面下載之后，解壓文件。
用代碼查看軟件/記事本打開abaqus_v6.env，
abaqus_v6.env文件路徑***\Dassault Systemes\SimulationServices\V6R2016x\win_b64\SMA\site\abaqus_v6.env
復制 Homtools 解壓后的文件夾路徑，例如："D:\SIMULIA\plugin\homtools0.9"
3.將 plugin_central_dir = "/path/to/homtools/dir" 這句代碼，加到abaqus_v6.env文件的首行，
并將等號后面的目錄替換為 Homtools 文件夾的目錄。例如：
plugin_central_dir = "/path/to/homtools/dir"
目錄替換成
plugin_central_dir = "D:\SIMULIA\plugin\homtools0.9"
Homtools RVE generation 功能使用步驟
打開CAE→在 Part 模塊下→點擊主菜單 Plug-ins → Homtools → Voronoi cells
2.插件界面
3.生成晶格
4.晶界示意圖
5.相同參數的情況下，再生成一個，可以看到生成的晶格是隨機的。
展開 基于huang程序和Homtools插件實現考慮晶界的晶體塑性建------模案例二十 ￥99
? 基于huang程序和Homtools插件實現考慮晶界的晶體塑性建模
案例說明
1，通過Homtools生成包含晶界和200個晶粒的晶體模型
2，根據材料腳本批量給每個晶粒分配不同的材料屬性，對于晶界采用兩種方式建模（a. 晶體塑性。b.普通彈塑性模型）
3，在X方向施加20%的工程應變
4， 后處理顯示晶界和晶粒的應力應變情況
圖一，插件示意圖
圖二，包含晶界的模型
圖三，網格劃分示意圖
圖四，累計剪切應變分布（a晶界）
圖五，模型對應邊界條件（a晶界）
圖六，滑移系的臨界分剪切應力分布（a晶界）
圖七，晶界應力分布（a晶界）
圖八，累計剪切應變分布（b晶界）
圖九，等效應力分布（b晶界）
圖十，晶界處等效塑性應變（b晶界）
圖十一，晶界處等效應力分布（b晶界）
展開 含晶界多晶幾何模型的建立及其在abaqus中的實現
而建立晶界模型則采用的思路來源于現有開源python代碼Homtools（http://homtools.lma.cnrs-mrs.fr/spip/）。
借助于Neper所生成的.geo文件包含的點、線、面集合信息，將點、線、面等信息分別存儲于對應的數組內，隨后可以通過python控制ABAQUS的Partition Face功能，繪制初始的Voronoi圖，如圖1（a）所示。隨后借助Homtools的思路，可以生成如圖1（b）（c）所示的含晶界的多晶組織模型。
圖1 (a)不含具有一定厚度晶界的多晶模型; (b)晶界厚度為1μm的多晶組織模型; (c)晶界厚度為1.5μm的多晶組織模型
具體建模思路如圖2所示(以線段AB、BC為例，其余線段計算方式相同):
1) 首先計算線段AB及BC的中點P和Q的坐標，并計算AB及BC的單位向量；
2) 計算向量vectAB及vectBC的斜率k1和k2;
3) 根據中點坐標及單位向量可以獲得到AB及BC邊距離為d的點P'和Q';
4) 根據k1，k2，P'及Q'可以求得兩個虛線的交點M坐標，這個M點即為距離AB及BC都是d的偏離點;
5) 以此類推，求得所有晶粒內部的各偏離點，通過python控制Partition Face功能，即可在每個晶粒內部生成一個偏離的相似晶粒，結果如圖1(b)(c)所示。
圖2 晶界生成過程示意圖
通過控制Partition Face過程，可以實現對晶界區域的分割，如圖3所示。圖3(a)所示為每個晶粒的晶界為一個整體，與其余晶粒的晶界互不干涉；而圖3(b)所示為每個晶粒的晶界被分為若干段，每一段可根據共享它的兩個晶粒取向差來確定特征。
展開 基于huang.for結合cohesive單元模擬晶粒之間的晶界開裂
<p> 已有大佬做了基于cohesive+泰森多邊形(Voronoi)插件模擬晶粒之間的晶界開裂的視頻，這個視頻中晶粒模型主要是通過homtools插件建立的，cohesive單元的建立是通過Cohesive_generator_2D3D插件實現的。附上視頻鏈接：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="基于cohesive+泰森多邊形(Voronoi)插件模擬晶粒之間的晶界開裂--Abaqus平臺" data-link="https://www.bilibili.com/video/BV1LV411y7CL/?share_source=copy_web&vd_source=ee5e911cda47c9e62824b381dae143c2" data-regular="true">
<a href="https://www.bilibili.com/video/BV1LV411y7CL/?share_source=copy_web&vd_source=ee5e911cda47c9e62824b381dae143c2" target="_blank" class="figure-link-a" rel="nofollow">基于cohesive+泰森多邊形(Voronoi)插件模擬晶粒之間的晶界開裂--Abaqus平臺</a>
</figure>
</div><p><br></p><p> 在Neper中建立晶粒模型劃分網格時也可以批量插入0厚度cohesive單元，我之前進行了嘗試，這里給出一個示例。
展開 
二維及三維voronoi泰森多邊形生成及其批量cohesive的插入
下面給出使用Python二次開發編程建立的三維voronoi晶粒模型:</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201808/6e77e1db7cc8433c971212874b0c35d5.jpg" alt="4.jpg" height="384" width="411"></p><p><br></p><p>2 使用插件建立voronoi模型:</p><p>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。</p><p>3 voronoi晶粒開裂的仿真</p><p> a 通過在實體單元間批量插入cohesive 單元法</p><p>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。</p><p>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。</p><p> 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。
展開 