abaqus 多晶建模的案例
密西西比大學多晶塑性模型建模示例
本案例采用該代碼，模擬相同參數情況下FEPX結果與<a href="/major/abaqus">abaqus結果的比較，以及一些多晶變形案例，織構演化等。
模型運行包含
1，umat_xtal 晶體塑性主程序
2，texture文件，用于織構的輸出
3，test文件，用于確定采取的迭代方案，收斂判據，織構輸出頻率，
4，params_xtal文件，一些參量的類型
5，numbers文件，變量類型，公共區
6，fcc文件，晶體的彈塑性屬性，以及滑移系統
需要注意的是：模型使用的是Voce硬化類似于vpsc模型，具體可以參
參考作者發表的相關文獻以及FEPX使用說明書
使用的材料參數如下圖，對應FEPX模型的案例一
利用FEPX得到的結果與開源代碼得到應力應變響應結果如下圖（存在
較小差異，FEPX使用了高階單元，而在abaqus計算時采用了線性四面
體單元，并且取向存在差異）兩者具有良好的一致性
同時比較了使用taylor模型和多晶模型模擬織構演化的差異
初始取向
FCC拉伸織構
taylor模型結果
多晶模型模擬結果
FCC壓縮織構
taylor模型結果
多晶模型模擬結果
FCC軋制織構
taylor模型結果
多晶模型模擬結果
多晶拉伸變形結果如下
50個晶粒5%應力應變分布
500個晶粒10%變形應力應變響應
在相同初始取向下，其變形過程中應力分布情況與damask的計算結果也保持了良好的一致性。因此感興趣的同學可以嘗試使用該開源代碼。鏈接為Category:Mesoscale - EVOCD (msstate.edu)
展開 DAMASK雙相多晶材料建模的兩類方法
這里以DREAM 3D 為建模軟件，建立兩類模型，模擬DP雙相鋼在周期性邊界體條件下整體的應力應變響應以及織構演化情況。
多晶建模軟件------Dream 3D 7.0版本推薦
相比于6.5X版本的Dream 3D，Dream 3D 7.0版本已從頭開始完全重寫，代碼庫的重寫產生了一個新的底層庫，新的用戶界面：
新版本的重大更新是引入了可視化界面（效果類似于Paraview）而且可以對數值進行轉化和相關后處理，非常適合Abaqus或damask的后處理：
支持導入的數據結構包括：
支持多種顏色渲染，渲染效果如圖：
同時新版本特別適合分析EBSD數據：
不過值得注意的是當前版本中使用時不包括生成代表性RVE多晶模型的工作管道，該功能目前只能通過舊版本進行實現。同時新版本包含個人付費版本和學生免費使用版本，需要的小伙伴可以下載后使用。這里顯示一下裝載到Windows上的Dream 3D作為Ababqus模擬后處理的圖形界面效果。
變形后應變分布：
累計剪切滑移
應力場分布特征
類似的效果可以用于處理Damask的結果，可以了看到新版本的圖形渲染功能還是很強大的。感興趣的可以下載了解，或者加入我的知識星球進行溝通交流。知識星球鏈接
展開 DAMASK 3.0耦合MARC實現任意復雜邊界的多晶建模分析
版本路線清晰：Abaqus 在 3.x 被官方棄用，Marc 則是 3.x 文檔中明確支持與維護的 FEM 選項，減少“接口過期”的不確定性與維護成本。
Damask官方提供了一個簡單的多晶變形案例，可以直接用于初次的嘗試
官方案例如下：
其中第一個文件是單晶的材料屬性文件，定義和使用原生的damsk求解器格式完全一致，第二個文件時多晶模型，邊界和網格文件，內容如下圖所示：
可以直接打開MARC軟件在文件夾終端對應（mentat）
主界面如圖所示：
然后導入官方案例如下圖所示（不同顏色表示不同材料）
提交運算并選擇用戶子程序即可：
運行時可以根據電腦的核心進行多核并行運算：
同時可以在計算面板監控運行的狀態：
計算結果如下圖所示（使用marc進行可視化即可）：
等效應力云圖：
等效塑性應變云圖：
目前進行了官方案例的嘗試，后續會進行更多案例的展示
對相關問題感興趣的歡迎點贊訂閱打賞，同時對damask建模以及與MARC耦合建模感興趣的歡迎加入知識星球討論交流，加入鏈接如下圖所示：
展開 
ABAQUS利用Cohesive單元模擬多晶材料沿晶裂紋
在ABAQUS中可以利用Cohesive單元實現多晶體沿晶開裂，首先在ABAQUS中建立多晶體模型，然后在晶界插入cohesive單元，賦予cohesive單元損傷演化材料屬性，即可實現沿晶開裂。
含晶界多晶幾何模型的建立及其在abaqus中的實現
本文在現有研究基礎上，實現了更加靈活的含晶界多晶幾何模型的建立。
二、建模思路
Neper是目前非常流行的晶體塑性模型前處理軟件，可以實現多種類型組織模型的建立，操作較為簡單，且生成文件格式豐富，是本文的基礎模型來源。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。
展開 abaqus調用damask實現FCC，BCC，HCP多晶織構演化和應力應變場分布模擬
FCC------以鋁為代表，參數使用原始abaqus提供的參數
織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構
RD拉伸織構：
RD壓縮織構：
ND平面應變壓縮織構：
BCC------以鐵素體為代表，參數使用原始abaqus提供的參數
織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，
、
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構
拉伸織構：
壓縮織構：
平面應變壓縮織構：
HCP------以鎂為代表，參數使用原始abaqus提供的參數
織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構
拉伸織構：
壓縮織構：
平面應變壓縮織構：
多晶局部應力應變場分布模擬與宏觀應力應變響應。以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。
展開 abaqus調用damask實現FCC，BCC，HCP多晶織構演化和應力應變場分布模擬
FCC------以鋁為代表，參數使用原始abaqus提供的參數
織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構
RD拉伸織構：
RD壓縮織構：
ND平面應變壓縮織構：
BCC------以鐵素體為代表，參數使用原始abaqus提供的參數
織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，
、
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構
拉伸織構：
壓縮織構：
平面應變壓縮織構：
HCP------以鎂為代表，參數使用原始abaqus提供的參數
織構演化模擬模型使用包含1000個單元的1*1*1mm立方體，其中每個單元表示一個特定取向的單晶，初始織構使用軟件生成1000組隨機取向，并分配給不同的單元，模型和初始織構如下圖所示，
利用周期性邊界條件分別模擬多晶沿著ND方向拉伸，壓縮，以及沿著ND方向進行平面應變壓縮時的織構
拉伸織構：
壓縮織構：
平面應變壓縮織構：
多晶局部應力應變場分布模擬與宏觀應力應變響應。以FCC－鋁為例子。BCC與HCP同理。
展開 預應力錨栓式陸上風機基礎ABAQUS彈塑性模型建模（包含主要鋼筋建模） ￥179
其中，陸上風機一般采用鋼筋混凝土基礎結合預應力錨栓作為塔筒-基礎間連接件的方式以滿足整體結構承載安全要求，本內容包含該風機基礎在ABAQUS中的建模方法、主要鋼筋的建模方法及混凝土CDP本構等的內容。
在ABAQUS中實現植物根系建模（植物枝干建模）
（來源：《植物根系生長模擬及固土力學效應研究》
可以通過使用python進行編程，在abaqus中建立植物根系模型及枝干模型。
植物根系模型
植物枝干模型
Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（下篇） ￥30
Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（下篇）
Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（上篇） ￥50
Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（上篇）
Abaqus纖維復合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型
內插0厚度cohesive單元以模擬分層
模擬過程采用puck子程序，有錄制整個建模操作視頻，可贈送復合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
cae ￥20
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Abaqus纖維復合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型!
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內插0厚度cohesive單元以模擬分層
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模擬過程采用puck子程序，有錄制整個建模操作視頻，可贈送復合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
</div><div contenteditable="false" width="100%">
cae,inp文件及ODB文件，操作視頻(注意：并未含puck子程序，僅作學習參考)
</div><p><br></p>
展開 Abaqus復合材料殼單元建模—姊妹篇1：常規建模step-by-step
采用商業有限元軟件Abaqus進行復合材料結構建模時，一般有兩種建模方法：常規建模方法和Composite layup快速建模方法，主要差異在創建屬性、賦屬性和指定鋪層坐標系方面，常規建模方法和一般商業軟件類似，將創建材料、創建屬性、賦屬性和指定鋪層坐標系四個步驟分離，通用性較強，尤其是對于包含UMAT/VUMAT子程序開發的復合材料分析模型或者是三維實體單元顯式動力學分析模型，僅支持該類建模方法；Composite layup快速建模方法將創建屬性、賦屬性和指定鋪層坐標系三部分內容集成在一起，可一次性完成設置，效率較高。本文先從最基本的常規建模方法講起。
一般對于大尺寸復合材料結構，跨厚度比例大，滿足板殼理論的假設，采用殼單元就能獲得高的求解精度。殼單元計算效率高，結合二維損傷起始判據判據（Hashin, Tsai-W, Maxe, Maxs等）可以預測結構的危險區域和危險程度，另外，Abaqus自身還內嵌了二維Hashin的漸進損傷分析模型，采用Hashin失效判據去判斷損傷起始，損傷起始以后采用基于能量演化的連續退化準則對材料剛度進行退化。
Abaqus中常用的殼單元類型有S4、S4R、S8R等。以下介紹復合材料開孔板殼單元模型的建模步驟。
第1步：繪制幾何
在Part模塊下繪制幾何，幾何類型為3D-Deformable- Shell，草圖如下：
繪制完草圖后，退出草圖，得到開孔板的幾何模型，如下：
第2步：創建材料
與復合材料殼單元對應的是2D材料模型Lamina，將視圖切換至Property模塊，點擊創建材料按鈕，在跳出窗口中選擇Mechanical→Elasticity→Elastic選項，在材料類型下拉框中選擇Lamina，如下圖所示。
展開 Abaqus復合材料殼單元建模—姊妹篇2：layup快捷建模step-by-step
同時，歡迎參加由復合材料力學公眾平臺與技術鄰共同舉辦的Abaqus復合材料分析培訓班，為期三天，白天上課，晚上練習指導、獨家講義、內容全面細致，由淺入深，理論與實際操作結合，帶你一次掌握Abaqus復合材料分析。
培訓大綱如下：
基礎班
高級班
【獨家講義】
【聯系人】
微信jm19961996，可掃碼添加微信。
