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<h1><strong>插件介紹</strong></h1><p>Voronoi FGM 3D (Mesh) V1.0 - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件內(nèi)生成梯度分布的三維泰森多邊形長(zhǎng)方體模型。插件可用于梯度功能材料(Functionally Gradient Materials)、梯度納米金屬材料、梯度金屬結(jié)構(gòu)等梯度晶體模型的建立。

圖形建立完成后，采用CAD二維圖形Voronoi劃分 V2.0插件進(jìn)行梯度晶粒的生成，晶粒直徑參數(shù)設(shè)置為最大的晶粒尺寸，晶粒類型選取梯度適應(yīng)，邊界模式勾選自動(dòng)尺寸。 在Abaqus內(nèi)建立對(duì)應(yīng)尺寸的二維部件，部件內(nèi)部的孔可以建立為圓形。

功能梯度材料（FGM）作為一種新型復(fù)合材料，通過材料內(nèi)部成分或微觀結(jié)構(gòu)的梯度變化，優(yōu)化特定性能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，被廣泛應(yīng)用于高溫防護(hù)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生物醫(yī)學(xué)、光電設(shè)備等領(lǐng)域。本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立功能梯度材料模型。

本案例介紹在ABAQUS內(nèi)建立三維梯度功能材料多孔結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)梯度結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行軸心受壓力學(xué)仿真模擬。 三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建立，模型建立完成后將梯度孔基體部分導(dǎo)出為iges格式。

針對(duì)該問題，梯度損傷（Gradient-damage）模型的概念被提了出來。本文詳細(xì)介紹了如何將梯度損傷模型應(yīng)用于4節(jié)點(diǎn)平面單元，并在有限元模型中進(jìn)行模擬。ABAQUS提供了UEL（user defined element）給使用者進(jìn)行開發(fā)。筆者利用UEL開發(fā)4節(jié)點(diǎn)平面單元，其邊界條件如下圖所示。

圖1 材料常數(shù)與邵氏硬度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系本文所用橡膠減振器橡膠為某型號(hào)硅橡膠，其彈性剪切模量為2MPa，邵氏硬度為50。除了要定義橡膠的超彈性材料參數(shù)外，還需要定義材料阻尼以及粘彈性參數(shù)。在ABAQUS中提供了多種阻尼模型：瑞利阻尼、結(jié)構(gòu)阻尼、模態(tài)阻尼、全局阻尼。對(duì)橡膠選擇材料阻尼 (Damping) 中的瑞利阻尼。

完整插件功能介紹： 一個(gè)好用的Abaqus晶體塑性模型生成插件-Voronoi模型V8.0 https://www.yqgqt.org.cn/post/1930001

室內(nèi)溫度梯度：測(cè)量室溫度一般會(huì)存在溫度梯度，儀器難以通過溫度補(bǔ)償徹底消除溫度梯度的影響，只能要求客戶溫度梯度達(dá)到允許范圍。熱膨脹系數(shù)小的材料，溫度梯度的影響也越小。 溫度變化：測(cè)量室人員出入、人數(shù)變化（人體就是熱源）等因素，也可以影響測(cè)量室溫度場(chǎng)，使用熱膨脹性更低的材料（如花崗巖、陶瓷），可以有效降低此影響。

）SDV21~29：fe，elastic deformation gradient tensor（彈性變形梯度張量）SDV30~38：fp，plastic deformation gradient tensor（塑性變形梯度張量）SDV39~47：p，first Piola-Kichhoff stress tensor（第一Piola-Kichhoff應(yīng)力張量）SDV48~56：s，

</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202207/367d0a17e5374d0694361867c71f6612.png" alt="GRQ5K{45BB]BDNNBW$ZA41V.png"></p><p>插件生成的功能梯度Voronoi圖可導(dǎo)入COMSOL、Abaqus、ANSYS等有限元分析軟件內(nèi)，實(shí)現(xiàn)功能梯度材料、梯度泰森多邊形

關(guān)鍵詞： Abaqus；混凝土箱梁；溫度梯度曲線；熱力耦合橋梁結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，在我國(guó)幅員遼闊、復(fù)雜多變的地形及氣候環(huán)境下容易產(chǎn)生各種不利于結(jié)構(gòu)安全性及耐久性的問題。箱梁之于其他常見橋梁截面，具有更加復(fù)雜的溫度變化模式。

7、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae和激光子程序）

三維多面體骨料密堆積混凝土細(xì)觀抗壓模擬 https://www.yqgqt.org.cn/post/1978427 功能梯度多孔材料軸壓模擬—— 通過EasyCDP定義C20混凝土，研究梯度參數(shù)對(duì)失效機(jī)制的影響。

橡膠硬度(邵氏A型)為65±5，其Rivlin系數(shù)見表2。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，橡膠硬度越大橡膠越容易失效，取最大硬度70進(jìn)行分析。橡膠密封墊采用四邊形平面應(yīng)變雜交單元（CPE4H）進(jìn)行網(wǎng)格劃分，與缸蓋罩和缸蓋的接觸面簡(jiǎn)化為解析剛體。

文獻(xiàn)中有幾種基于位錯(cuò)機(jī)制的解釋，如晶界前移動(dòng)位錯(cuò)的堆積，導(dǎo)致應(yīng)力集中，從而增加晶界附近的滑移阻力或應(yīng)變梯度，從而產(chǎn)生額外的位錯(cuò)密度增量，從而增加滑移阻力（Evers等人，2002）。此外，不同類型的實(shí)驗(yàn)，如微扭轉(zhuǎn)、微彎曲、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的變形和顯微壓痕硬度測(cè)試，都清楚地顯示了流動(dòng)應(yīng)力的長(zhǎng)度尺度依賴性在這些實(shí)驗(yàn)中，通常會(huì)發(fā)生不均勻的塑性變形，這可能會(huì)導(dǎo)致材料點(diǎn)附近的方向和應(yīng)變梯度。

8、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）