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abaqus后處理中顯示晶界可以是多晶塑性分析更加直觀，但abaqus未內(nèi)置此功能，需要通過(guò)二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)，這里分享一個(gè)插件用于實(shí)現(xiàn)該功能，插件源于一位法國(guó)讀博士老哥的分享，將該插件放入到abaqus plug-in中即可輕松的實(shí)現(xiàn)后處理晶界的顯示問(wèn)題軟件用戶界面：得到的效果圖如下：如果您在文章中使用了該插件，請(qǐng)引用該作者對(duì)應(yīng)的兩篇文獻(xiàn)：1，A physically-based

在作者的模型中，晶界通透性可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為晶界障礙應(yīng)力。通透性越高，障礙應(yīng)力越小；通透性越低，障礙應(yīng)力越大。這樣一來(lái)，晶界對(duì)塑性滑移的影響就可以直接進(jìn)入滑移率方程：只有當(dāng)有效分切應(yīng)力足夠克服晶界障礙時(shí)，晶界附近的滑移才能繼續(xù)發(fā)展。這篇文章的另一個(gè)重要部分是位錯(cuò)重分配。作者把有限元單元中的位錯(cuò)內(nèi)容等效成“超位錯(cuò)”，再根據(jù)塑性滑移活動(dòng)對(duì)可動(dòng)位錯(cuò)進(jìn)行重新分布，并計(jì)算由這些位錯(cuò)分布產(chǎn)生的背應(yīng)力。

umat與uexternal之間的變量調(diào)用（用于晶體塑性有限元中的析出物定義或再結(jié)晶）

這個(gè)判斷非常重要，因?yàn)樗嵝盐覀儯涸?HCP 鎂合金里，單純盯著“硬化參數(shù)”往往是不夠的，織構(gòu)和重取向本身就是塑性響應(yīng)的重要組成部分。第四，作者還加入了一個(gè)各向同性 accommodation 項(xiàng)，用來(lái)描述晶界附近非晶體學(xué)協(xié)調(diào)變形的作用。這個(gè)處理非常值得重視。很多時(shí)候我們做晶體塑性，只把目光放在晶內(nèi)滑移和孿晶上，卻容易忽略多晶材料中晶粒之間并不是天然完全協(xié)調(diào)的。

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。

晶體塑性有限元在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，特別是在金屬加工、航空航天、汽車(chē)制造和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。通過(guò)這種技術(shù)，研究人員和工程師可以更好地理解材料的力學(xué)行為，從而開(kāi)發(fā)出更輕、更強(qiáng)、更耐用的材料和產(chǎn)品。此外，晶體塑性有限元仿真還能夠考慮材料的微觀結(jié)構(gòu)特征，如晶粒取向、晶界、相分布以及滑移系統(tǒng)的活動(dòng)，從而能夠預(yù)測(cè)材料在細(xì)觀尺度上的織構(gòu)演化。

同時(shí)通常計(jì)算幾何必須位錯(cuò)密度應(yīng)用最為廣泛的便是c3d8單元和cpe4等單元類(lèi)型，然而對(duì)于復(fù)雜的晶體模型，使用這類(lèi)單元往往無(wú)法很好的保留晶界特征，或無(wú)法完成多晶區(qū)域的有限元離散，而使用三角形和四面體單元可以對(duì)任意復(fù)雜的模型進(jìn)行有限元的離散，同時(shí)可以保留完整的晶界信息，因此使用這類(lèi)單元對(duì)于晶界相關(guān)的力學(xué)問(wèn)題可以減輕奇異性問(wèn)題，同時(shí)也可以更好的捕捉截面處的應(yīng)力集中作者的理論模型基于經(jīng)典的亞彈性本構(gòu)框架

文章doi：10.1016/j.actamat.2023.119103文章通過(guò)原位EBSD實(shí)驗(yàn)和晶體塑性有限元方法，研究了晶界遷移對(duì)局部變形的微觀影響機(jī)制，并進(jìn)行了定量分析，作者的研究結(jié)果表明，晶界遷移不會(huì)改變激活的滑移系統(tǒng)，同時(shí)晶界遷移造成的應(yīng)力下降與孔隙閉合造成應(yīng)力下降的機(jī)理類(lèi)似，并探討了GND造成的硬化，晶界遷移與材料拉伸行為的關(guān)聯(lián)機(jī)制。

，即xfem擴(kuò)展有限元方案，基于該方法探討了四種常見(jiàn)的裂紋形核與擴(kuò)展準(zhǔn)則：（1）局部主應(yīng)力和對(duì)應(yīng)主平面的法線準(zhǔn)則（MAXPS）（2）局部主塑性應(yīng)變和對(duì)應(yīng)主平面的法線準(zhǔn)則（(MAXPPE）（3）局部最大滑移并且垂直于主滑移系統(tǒng)準(zhǔn)則（MAXSLP）（4） 位錯(cuò)儲(chǔ)能并垂直于主滑移系統(tǒng)能量準(zhǔn)則（MAXDIS）再研究裂紋形核與擴(kuò)展方面模擬能力的對(duì)比

8.0版本介紹：晶體塑性有限元 Abaqus 三維泰森多邊形（voronoi模型）插件 V8.09.0相比于8.0增添三項(xiàng)功能如下：1.

其中彈性參數(shù)對(duì)應(yīng)Cu的參數(shù)有限元模型為：研究了平面應(yīng)變條件下簡(jiǎn)單拉伸不同區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變分布特征CPFE結(jié)果揭示了GNG-Cu橫截面中的梯度應(yīng)力和梯度塑性應(yīng)變。

</p><p>有限元的計(jì)算結(jié)果作為元胞自動(dòng)機(jī)模型的輸入，其基于經(jīng)典形核理論（如連續(xù)形核模型）確定潛在晶核的位置、密度和取向；并運(yùn)用枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型（如KGT模型）模擬晶粒的形核、競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)、枝晶臂的發(fā)展以及晶粒碰撞。

) 、泡沫結(jié)構(gòu)模塊(Foam Structure )以及周期性網(wǎng)格模塊(Periodic Mesh). 5.0版本介紹: 晶體塑性有限元 Abaqus 三維泰森多邊形（voronoi模型）插件 V5.0 1.

圖4 Cu多晶拉伸過(guò)程晶體塑性有限元模型示意圖 為了揭示多晶變形過(guò)程中孿晶對(duì)宏觀力學(xué)響應(yīng)的影響，圖5給出了Cu多晶拉伸過(guò)程中宏觀塑性行為的演化結(jié)果。進(jìn)一步分析Cu多晶和單晶變形過(guò)程中孿生機(jī)制對(duì)應(yīng)變硬化行為的影響，圖6給出了Cu單晶和多晶拉伸變形過(guò)程的應(yīng)變硬化率演化結(jié)果。

但是Damask和abaqus聯(lián)合使用仍然是學(xué)習(xí)晶體塑性有限元方法不錯(cuò)的工具。我曾使用過(guò)Abaqus聯(lián)合damask平臺(tái)，這里我對(duì)使用過(guò)程中個(gè)人的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，希望各位讀者在研究過(guò)程中少一些技術(shù)上的障礙。1.軟件安裝 Damask軟件的安裝較為復(fù)雜，我那時(shí)候是在某魚(yú)上找人安裝的，使用的是Ubuntu18.04，Abaqus版本是2018。

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這篇文章介紹晶體塑性有限元仿真過(guò)程中的歐拉角與晶體取向。

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。

wx_fmt=png"></p><p>其中彈性參數(shù)對(duì)應(yīng)Cu的參數(shù)</p><p>有限元模型為：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_png/KD5LibFzV223rhcEXhsyliaVDdWj4BpEXjfI5suavLBib08IGZOCobSv35icWzho5rVIA4PCvcnEQLgbD6KpkIwfhg