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登錄晶粒組織演化模擬的案例
退火銅晶粒生長模型(熱力耦合),用于TSV、TGV填充晶粒演化(相場模擬) ¥99
結合電子背散射衍射(EBSD)實驗與耦合熱–力的多晶相場模擬,揭示電鍍 TXV-Cu 在退火過程中的晶粒演化行為及其對可靠性的影響;基于相場方法的退火晶粒演化模型,將溫度依賴的界面遷移率、界面能及熱膨脹效應納入描述框架,從而在數值模擬中再現 TXV-Cu 的微觀組織演變過程。該模型不僅能夠為實驗觀察提供理論支撐,還可進一步用于預測不同工藝參數下 TXV-Cu 的組織演化規律,為優化工藝與提升器件可靠性提供指導。
初始晶粒均勻性對GH720Li 合金等溫鍛造組織演變的影響規律
可以看出,1100℃等溫鍛造時,細晶區晶粒組織也不受鍛造速度的影響,保持細于ASTM 8 級的均勻細晶組織;粗晶區和過渡區晶粒組織隨著鍛造速度的增大,粗晶破碎和再結晶細化的程度增大,其中過渡區晶粒細化程度更大,但仍不能獲得均勻細晶組織。與1080℃等溫鍛造組織演變相比,1100℃時粗晶區和過渡區晶粒細化的程度加大,尤其是較大變形量的過渡區晶粒均勻細化更為明顯。
圖4 GH720Li 合金在1100℃經不同
速度的等溫鍛造后的晶粒組織
1120℃等溫鍛造過程組織演變分析
圖5 為GH720Li 合金試樣在1120℃經不同鍛造速度等溫鍛造后的晶粒組織。可以看出,1120℃等溫鍛造時,細晶區、過渡區和粗晶區的晶粒組織演變規律的趨勢與1080℃和1100℃時的趨勢相一致。與1080℃和1100℃等溫鍛造組織演變不同的是,隨著鍛造溫度升高至1120℃,粗晶區和過渡區組織再結晶程度進一步加深,晶粒組織均勻性提升;過渡區大部分晶粒與細晶區的晶粒度級別相當,但局部還存在粗晶;較高鍛造速度下粗晶區晶粒組織已演變成均勻再結晶組織,但晶粒粗于ASTM 8 級。
圖5 GH720Li 合金在1120℃經不同速度的等溫鍛造后的晶粒組織
綜合分析可知,當棒材初始組織細于ASTM 8 級時,等溫鍛造變形組織基本不受鍛造參數的影響。當棒材初始組織粗于ASTM 4 級時,隨鍛造溫度升高、鍛造速度提升和變形程度增加,晶粒細化和均勻程度增大。1120℃時,過渡區大部分變形組織細于ASTM 8 級,但局部還存在粗晶;較高鍛造速度下粗晶區已演變成粗于ASTM 8 級的均勻再結晶組織。但無論等溫鍛造參數如何變化,初始晶粒組織不均勻時,很難獲得細于ASTM 8 級的均勻細晶組織。
展開 晶體塑性模擬,晶粒劃分
[圖片]
HCP多晶變形與織構演化模擬
模擬通過編程umat子程序實現,正確性通過damask程序進行對比驗證。驗證正確性通過織構演化確定。
模擬考慮三組滑移+一組孿晶
滑移為BASAL <a>{0 0 0 1}<1 1 -2 0>,3組
PYRAMIDAL<c+a>{1 1 -2 2}<-1 -1 2 3> 6組 (二階)
PRISMATIC {1 0 -1 0}<1 1 -2 0> 3組
孿晶為TENSILE TWIN {1 0 -1 2}<-1 0 1 1> 6組
1,沿著RD壓縮50%:
編寫子程序結果
damask模擬結果
2,沿著RD拉伸50%:
編寫子程序結果
damask模擬結果
3,沿著ND平面應變壓縮結果:
編寫子程序結果
damask模擬結果
多晶拉伸變形模擬(參數與damask保持一致)
包含500個晶粒100000個單元的多晶體模擬,沿著X方向施加50%的工程應變
模擬結果如下:
應力分布
孿晶分布
累計剪切應變分布
BASAL累計剪切分布
PYRAMIDAL<c+a>累計剪切分布
PRISMATIC累計剪切分布
TENSILE TWIN累計剪切分布
模擬結果在織構演化方面與damask程序具有良好的一致性。并且很好二的表現了孿晶的出現,以及對于塑性變形的相對低的貢獻。
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激波作用下顆粒層動態演化的雙流體模擬
圖2(c)給出了顆粒層固含率隨時間的演化。初始時刻顆粒層固含率設置為0.36,由于顆粒層的膨脹,局部最大固含率在4ms時刻降低到0.1。為了更好地展示固含率沿沖擊方向的變化,圖2(c)中的右側圖例最大固含率設置為0.1。隨著時間的演化,顆粒層寬度逐漸增大,固含率逐漸降低。這是因為高速氣體的夾帶作用使得固體顆粒層形成沿沖擊方向的運動、膨脹的趨勢。
(2)模擬與實驗結果對比
圖3給出了顆粒床層兩側監測點處壓力隨時間的變化,圖中的黑色曲線為實驗測量得到的壓力信號。為了檢驗計算網格對模擬結果定量準確性的影響,數值模擬中考察了三個網格尺寸:2mm、4mm、8mm,在數據處理上將沖擊波前沿抵達顆粒層的時刻定義為t=0時刻。
圖3表明,模擬得到的壓力信號能夠在定量上與實驗結果較好吻合。如圖3(a)所示,對于位于顆粒層左側的P1監測點,在沖擊波前沿抵達顆粒物料層表面后反彈至P1監測點的時間間隔,實驗測量結果約為2.7ms,數值模擬得到的結果為2.5ms;P1監測點處的壓力隨后急劇增大至一極大值,實驗測量結果為6.5bar,模擬結果為6.8bar;P1監測點處的壓力隨后逐漸降低,實驗測得的壓力值呈現較明顯的波動,數值模擬中因為將顆粒床層做了擬流體處理,得到的壓力信號非常平緩,但壓力值整體上都處于實驗測得壓力數據的波動范圍內,參見網格尺寸為2mm和4mm的模擬結果。
圖3(b)對比了P2處壓力信號的實驗結果和數值模擬結果。
展開 基于黃umat梯度結構晶粒變形模擬------案例十九 ¥99
? 基于黃umat梯度結構晶粒變形模擬
案例實操
1,建立包含896個晶粒的梯度多晶模型
2,對多晶模型賦予對應的材料屬性
3,X0方向固定,施加X1方向50%工程應變的拉伸載荷
4,保留晶界形狀,使用CPE3單元
5,提交與后處理材料數據
梯度晶粒幾何模型
模型載荷示意圖
不同時刻材料的對數應變分布
不同時刻材料的應力分布
材料的等效塑性應變的分布
根據應力應變分布情況可以清晰的看出,梯度晶粒結構應力應變分布更加均勻,不容易集中于某些區域,從而避免更早的發生頸縮失效,提高材料的延性。從而提高材料的服役壽命。
展開 【PFC6.0.30】三維Cluster模擬GBM礦物晶粒巖石單軸
離散元的模擬思路是從微觀力學行為去反映宏觀特性,在這個過程中,能夠實現的現實的因素越多,得到的力學行為也就越準確。所以我們很多人去做柔性三軸,并不是為了去研究力學特性,而是為了得到更加準確的宏觀特性與現實相比對。
巖石也是一樣,一個完整的巖石應當包括礦物晶粒和膠結物,并且除了致密的花崗巖這種巖漿巖,沉積巖變質巖在內部或多或少都會存在微小裂紋,甚至有一些碳酸巖體內部還存在微小孔洞。
本文主要是利用cluster的概念,使用一個個cluster來模擬礦物晶粒,從模擬的思路來看是能夠更好的反映巖石行為的。但是需要注意的是,礦物晶粒的尺度對巖石而言是相當微小的,考慮礦物晶粒的破壞對巖石而言是否有必要還應當得到進一步的考量。當然本文是一個純技術層次的探討,不在模擬假定方面進行深入探討。
1 生成晶粒顆粒
這里指定了晶粒的尺寸大小,當然各位可以根據晶粒名稱去指定更加復雜的晶粒級配。需要注意的是,后面使用的rBlock構建方式是from-ball,這里采用的是ball的邊界進行計算的,所以在第一步顆粒和墻體不能有過大的重疊,墻體和顆粒的剛度設置的大很多。
展開 python自動元胞機方法實現晶粒生長模擬,二維 ¥39
python模擬晶粒生長
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 3D生物打印模擬血管組織
2018年8月28日,南極熊從外媒獲悉,布里格姆婦女醫院的研究人員開發了一種3D生物打印管狀結構的方法,可以更好地模擬人體內的天然血管和導管。 3D生物打印技術允許微調打印組織的特性,例如層數和運輸營養素的能力。 這些更復雜的組織為受損組織提供了潛在可行的替代品。
“體內的血管不均勻,”該研究的資深作者,BWH醫學系的生物工程師Yu Shrike Zhang博士說。 “這種生物打印方法可以生成復雜的管狀結構,模仿人體系統中的結構,比以前的技術具有更高的保真度。”
為了制作生物3D打印機的“墨水”,研究人員將人體細胞與水凝膠混合,水凝膠是一種由親水聚合物組成的柔性結構。然后,他們優化了水凝膠的化學性質,使人體細胞在整個混合物中增殖。
接下來,他們用這種生物墨水填充3D生物打印機的墨盒。他們還開發了一種定制噴嘴,可以連續打印最多三層的管狀結構。研究人員解釋說:“這些可灌注的管狀結構可以在生物打印管的長度上以規則的間隔從單層連續調整到三層。”
許多疾病損害管狀組織:動脈炎,動脈粥樣硬化和血栓形成損傷血管,而尿路上皮組織可能遭受炎性病變和有害的先天性異常。
研究人員發現,他們可以打印出模仿血管組織和尿路上皮組織的組織。他們將人尿路上皮和膀胱平滑肌細胞與水凝膠混合,形成尿路上皮組織。為了打印血管組織,他們使用人內皮細胞,平滑肌細胞和水凝膠的混合物。
打印管具有不同的尺寸,厚度和性質。 Zhang表示,生物打印組織的結構復雜性對其作為天然組織替代品的可行性至關重要。那是因為天然組織很復雜。例如,血管由多層組成,而多層又由各種細胞類型組成。
該團隊計劃繼續進行臨床前研究,以在測試安全性和有效性之前優化生物墨水成分和3D打印參數。
“我們目前正在進一步優化參數和生物材料,”Zhang說。
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
模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶,承受X方向20%的工程應變。局部應力應變分布與宏觀應力應變響應結果如下:
初始幾何模型與晶粒取向分布:
拉伸變形局部應力分布:
拉伸變形局部應變分布:
宏觀應力應變響應情況:
變形結束后多晶取向分布:
相同參數下,模擬結果與黃umat結果保持一致,如織構演化,應力應變分布,以及宏觀應力應變響應。

泰森多邊形-二維或者三維voronoi-通過批量嵌入cohesive模擬晶粒開裂
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</div><p><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"><img src="http://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"></p><p>abaqus中3D泰森多邊形模型的建立方法</p><p>類似帖子見</p><p><a href="https://www.yqgqt.org.cn/content/post/403615" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://www.yqgqt.org.cn/content/post/403615</a></p><p>ABAQUS斷裂模擬收徒 ,保證快速學會各種ABAQUS斷裂模擬方法 1200/人(將享有各種插件以及程序,價值3000+、專門定制視頻
展開 deform 組織模擬方面的一些論文
借花獻佛,都是別人的資料,和大家分享一下啊
Grain+growth,recrystallization+model.pdf
4Cr5MoSiV1熱作工具鋼熱形變組織模擬.pdf
Simulation of microstructures for Alloy 718 blade forging using 3D FEM simulator.pdf
Finite-element analysis of microstructure evolution.pdf
DEFORM二次開發模擬組織的學習資料及代碼 ¥99
在熱成型工藝中,通過組織預測調控產品性能是一個重要的手段。借助DEFORM體積成形有限元模擬相應的熱加工工藝,獲取基礎的熱力數據,此外通過自帶GRAIN模塊或DEF_SIM自編程組織本構方程實現組織預測,資料為模擬熱壓縮過程中鋁合金組織變化代碼,僅供初學者學習和參考
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
模型使用包含500個晶粒100000個單元的板狀多晶,承受X方向20%的工程應變。局部應力應變分布與宏觀應力應變響應結果如下:
初始幾何模型與晶粒取向分布:
拉伸變形局部應力分布:
拉伸變形局部應變分布:
宏觀應力應變響應情況:
變形結束后多晶取向分布:
相同參數下,模擬結果與黃umat結果保持一致,如織構演化,應力應變分布,以及宏觀應力應變響應。