本案例闡述了針對(duì)任意形狀三維部件實(shí)施Voronoi晶格結(jié)構(gòu)劃分并導(dǎo)入ABAQUS的完整流程。
三維模型需在AutoCAD中構(gòu)建,并借助CAD三維模型Voronoi劃分插件完成晶格劃分。
劃分后的晶粒結(jié)構(gòu)應(yīng)導(dǎo)出為IGES格式文件,并以部件形式導(dǎo)入ABAQUS,進(jìn)而構(gòu)建裝配體。
通過(guò)ABAQUS三維晶體塑性有限元建模,深入揭示柱狀晶微觀結(jié)構(gòu)(如晶粒尺寸、取向)與力學(xué)性能的關(guān)聯(lián),為鑄造、焊接工藝優(yōu)化提供關(guān)鍵理論依據(jù),顯著提升材料可靠性與使用壽命。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維晶體結(jié)構(gòu)有限元模型。
柱狀晶體模型采用CAD Voronoi V2.1插件建模,首先建立二維Voronoi模型,并在CAD內(nèi)通過(guò)拉伸命令形成三維柱狀晶體
ABAQUS三維多面體骨料密堆積建模通過(guò)重力堆積算法構(gòu)建混凝土細(xì)觀結(jié)構(gòu),克服了傳統(tǒng)隨機(jī)分布模型與實(shí)際骨料沉降行為的偏差,更精準(zhǔn)反映骨料在混凝土中的分布特征,可實(shí)現(xiàn)高骨料占比下的力學(xué)響應(yīng)模擬,為混凝土損傷機(jī)理研究、材料參數(shù)標(biāo)定及多尺度耦合分析提供可靠依據(jù)。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維混凝土多面體骨料重力密堆積模型。
混凝土細(xì)觀骨料堆積模型采用
多孔結(jié)構(gòu)由孔隙及固相所組成,在建筑結(jié)構(gòu)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,多孔材料的力學(xué)性能對(duì)其應(yīng)用場(chǎng)景至關(guān)重要。本案例采用CAD隨機(jī)球體插件專(zhuān)業(yè)版建立三維多孔結(jié)構(gòu)圓柱體模型,并將模型導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)進(jìn)行力學(xué)模擬,分析多孔材料在軸向壓力作用下的破壞特征。
首先采用CAD隨機(jī)球體插件專(zhuān)業(yè)版V1.3在AutoCAD內(nèi)建立多孔結(jié)構(gòu)三維模型,插件可設(shè)置孔隙是否穿過(guò)模型的邊界
在混凝土結(jié)構(gòu)中,粗骨料與水泥砂漿之間的界面過(guò)渡區(qū)(ITZ)是決定混凝土承受荷載能力的關(guān)鍵因素之一,研究表明,混凝土在承受外力時(shí)的破壞主要發(fā)生在界面過(guò)渡區(qū)的損傷。本案例介紹通過(guò)CAD隨機(jī)多面體&過(guò)渡區(qū)3D插件建立隨機(jī)分布的三維多面體骨料及界面過(guò)渡區(qū)細(xì)觀混凝土模型,并將模型導(dǎo)入ABAQUS內(nèi)進(jìn)行多相材料的指定。
在AutoCAD軟件內(nèi),采用CAD
材料晶體塑性理論與細(xì)觀尺度上晶體幾何模型相融合的模擬方法為探究材料在塑性變形過(guò)程中的行為機(jī)制以及晶體材料優(yōu)化開(kāi)辟了新途徑。本案例演示在CAD軟件內(nèi)通過(guò)Voronoi建立晶體三維模型,并將模型導(dǎo)入到Abaqus CAE內(nèi),完成晶體材料的有限元建模。
在AutoCAD軟件內(nèi),采用CAD_Voronoi V1.0.1插件建立晶體結(jié)構(gòu)三維模型,并將整個(gè)模型導(dǎo)出為
首先采用CT掃描獲取多孔圓柱試件的斷層掃描文件。
在Abaqus CAE軟件內(nèi),采用AbyssFish CT2Model 3D V1.0插件對(duì)CT斷層掃描文件在Abaqus內(nèi)進(jìn)行多孔結(jié)構(gòu)的三維重建。
將此模型建立網(wǎng)格部件后,采用Random Element Del插件,將外部單元?jiǎng)h除,形成圓柱體模型
插件介紹
QSGS3D V2.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus2024及以上版本軟件內(nèi)基于Quartet Structure Generation Set(QSGS)隨機(jī)生長(zhǎng)四參數(shù)生成法構(gòu)建三維多孔介質(zhì)雙相材料,插件可指定生成試件的長(zhǎng)度、寬度、高度以及劃分的網(wǎng)格單元尺寸。可控制隨機(jī)生長(zhǎng)四參數(shù)中的分布概率(Distribution probability)、生長(zhǎng)概率(Growth