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一、介紹在進行晶體塑性模擬時候，大多數研究中所使用的幾何模型中的晶界并不包含一個單獨的Set，僅僅是一條線（2D）或者一個面（3D），而如果要考慮晶界處不同的變形、損傷或者元素擴散特征，通常建立單獨的晶界Set，能夠改善計算結果的準確性。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。

其基本做法是將對邊位移連續性從“節點對節點”提升為“點對面/面到面”的映射關系：對邊某一點的位移可以由另一側面上相鄰單元的插值來表示，從而建立周期性約束，這帶來的價值非常直接： 不犧牲網格質量：可以在需要的區域加密、在晶界處優化單元形狀，而無需為了配對去遷就對邊節點； 適配真實復雜幾何：晶粒邊界、第二相形狀、孔洞等可以更自然地離散，減少“鋸齒邊界”帶來的假象； 提升建模效率：無需反復調網格去滿足周期配對

初始RVE模型如下：一段固定一段沿著X方向施加位移載荷變形結束后的應力分布：等效塑性應變分布：晶界通透系數（滑移系1）晶界障礙強度（滑移系1）總的位錯密度分布：

建立柱狀晶幾何模型進行有限元分析有助于深入理解材料的微觀結構與宏觀性能之間的關系，為材料設計、制造工藝優化及失效預測提供了強有力的工具。本案例介紹采用AutoCAD基于泰森多邊形算法生成柱狀晶三維幾何部件，并導入Abaqus有限元軟件內建立包含晶粒及晶界在內的柱狀晶模型。

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。

通過ABAQUS三維晶體塑性有限元建模，深入揭示柱狀晶微觀結構（如晶粒尺寸、取向）與力學性能的關聯，為鑄造、焊接工藝優化提供關鍵理論依據，顯著提升材料可靠性與使用壽命。本案例介紹在ABAQUS內建立三維晶體結構有限元模型。

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;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。

視頻鏈接：UD單胞細觀建模插件使用視頻教程_培訓課程_abaqus建立rve ABAQUS仿真rve-技術鄰為了安裝方便，這里新增了安裝包，雙擊運行，路徑采用默認就行。并為防止特殊情況，這里也提供了壓縮包，可以通過傳統安裝方式進行解壓安裝。

其中流動方程使用經典的唯象流動方程：硬化模型則使用了同時考慮SSD和GND的位錯密度硬化模型：作者構建了包含 520 個晶粒的三維 RVE（NiTi 基體晶粒 442 個、β-Nb 晶粒 78 個），并在 ABAQUS 中進行單道次軋制變形20%的模擬。

數值案例如下：建立一個包含20個晶粒8000個單元的RVE模型，如下所示給定對應的初始形核臨界位錯密度和初始的形核率計算公式以及晶界遷移率公式，通過施加周期性邊界PBC沿著X方向壓縮45%（使用鎳基高溫合金的材料參數）。

mod=viewthread&tid=1081467&highlight=%E5%91%A8%E6%9C%9F%E6%80%A7%E8%BE%B9%E7%95%8C%E6%9D%A1%E4%BB%B6 周期性邊界條件在ABAQUS中的實現的思路就是在相對兩個面的對應節點之間建立約束關系（equation），從而使得兩個面的變形保持一致，實現應力和變形一致。

在AutoCAD內將不同成分的晶粒分別另存為dxf格式文件，并導入到ABAQUS建立草圖，利用草圖建立多組晶粒及晶界部件，本案例中，共建立了五種不同的晶粒。 新建荷載施加裝置，并與多晶體模型裝配為整體，同時對不同組分的晶粒及晶界設置材料。

圖7 用于計算RVE中SAFs的ABAQUS-Python代碼腳本流程圖 根據文獻中RVE模型的分析結果，可以將RVE各點的微觀應力分布視為SAFs，如圖8和圖9所示。 圖8 纖維參考點中的SAFs圖9 基體參考點中的SAFs 利用ABAQUS/Explicit軟件建立了相應碳纖維復合材料的鉆孔三維有限元模型。

CAD_Voronoi V1.0.1插件 將導出的Voronoi模型文件以部件的形式導入到ABAQUS內。 插件可建立包含晶界的模型，在Abaqus內將晶格及晶界分別賦值不同材料。