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分別設置晶粒及晶界的材料屬性，并完成網格劃分，后續可根據研究的需要完成仿真模擬分析。 ?

從neper導出inp文件后，需要對該inp文件進行前處理，為每一個晶粒建立單獨的材料并輸入材料參數。這里基于Neper2Abaqus進行修改，采用Matlab進行前處理。 本例采用一種Al合金材料，FCC結構，在Matlab命令行中運行： neper2abq('Al__') 其中Al是輸入文件的名稱。在名稱末尾需要包含雙下劃線。

插件使用方法簡單，首先需要在AutoCAD內手動建立需要進行劃分的三維模型，然后在CAD中將模型導出為iges格式，在插件中選擇模型路徑及設置相應的參數，運行即可將CAD中的模型進行Voronoi劃分。 插件可設置Voronoi晶粒的粒徑尺寸。

br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;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。

插件介紹 CAD二維圖形Voronoi劃分插件可將在AutoCAD內建立的任意形狀二維多邊形進行Voronoi泰森多邊形區塊劃分。

晶粒的程序，但是，這些都是先建立幾何模型后再進行網格剖分，網格的邊界和晶粒邊界一致，這樣對于三維voronoi來說，由于結構比較復雜，網格劃分起來往往都比較困難，要不然就是單元少網格不好，要不然就是網格還可以但單元太多了，這就比較糾結了，所以，我們想著通過現在也是比較流行的映射網格來劃分voronoi體，這樣就不會出現上面單元數量與單元質量之間的矛盾了，這方面具有代表性的是neper軟件，但是neper

這里展示模擬的案例的效果，初始模型尺寸0.1*0.03mm的二維模型，并沿著RD方向壓縮40%.vs.20%（remesh）+20%使用簡單的唯象模型測試初始模型如下圖所示：壓縮20%后應力分布如下：累計剪切滑移如下：晶粒旋轉角度：在20%變形后進入網格重劃分，重劃分后的變量傳遞：累計剪切滑移分布如下：晶粒旋轉角度如下圖：

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。

插件介紹 CAD二維圖形Voronoi劃分插件V2.0版本可進行任意非曲邊多邊形的Voronoi劃分。 新增功能 插件的原有功能請查看：CAD二維圖形Voronoi劃分 V1.0 新版本添加多種不同的晶粒類型劃分模式。

新增功能 插件的原有功能請查看：CAD二維圖形Voronoi劃分 V2.0 新版本更新圖形批量劃分功能，可對0圖層上的任意多個封閉的多邊形圖形進行識別并批量Voronoi劃分。 新增曲邊晶粒繪制功能，可生成曲邊Voronoi。

初始RVE模型使用neper建模，建立一個包含100個晶粒的多晶模型：matlab導入幾何模型網格：并沿著X方向進行1.0%的拉伸變形，所有量綱使用m-s-pa。拉伸變形結束后的累計剪切滑移結果：拉伸變形結束后的統計儲存位錯密度分布結果：拉伸變形結束后的幾何必須位錯密度分布結果：

圖形建立完成后，采用CAD二維圖形Voronoi劃分 V2.0插件進行梯度晶粒的生成，晶粒直徑參數設置為最大的晶粒尺寸，晶粒類型選取梯度適應，邊界模式勾選自動尺寸。 在Abaqus內建立對應尺寸的二維部件，部件內部的孔可以建立為圓形。

圖6 "voronoi"方法與"graingrowth"方法構建的幾何模型對比微觀結構網格劃分由于geo格式的文件在<a href="/major/abaqus中無法導入，就算寫入腳本成功導入，其自帶的網格劃分模塊也不能滿足如此復雜裝配模型的網格劃分，因此我們使用專業網格劃分開源工具gmsh進行微觀結構網格劃分，然后導出inp格式的文件供abaqus導入，如圖7所示。

之前的課程我們學習了一維梁單元，二維平面單元，三維板殼單元的matlab有限元編程，本次案例主要講解如何用matlab實現針對四面體單元劃分的三維結構進行有限元編程，具體案例是一個懸臂梁受集中荷載的問題。圖1為本案例Matlab編程計算得到的結果。主要內容涉及四面體單元的有限元基本理論的推導，主要是單元剛度矩陣的推導，此外還包括等參單元和Hammer數值積分以及三維問題的后處理計算。

可視化：matlab中的可視化工具可以直觀地展示數值解，幫助我們更好地理解和分析問題。然而，使用matlab求解二維非穩態對流擴散反應問題也存在一些局限性： 網格依賴性：求解結果可能會受到網格劃分的影響，需要進行網格敏感性分析。 數值穩定性：某些情況下，數值方法可能會導致數值不穩定性，需要特殊處理。

Voronoi圖以晶粒中心為生成點劃分區域，可用于模擬多晶材料的晶界行為、斷裂及應力分布，是材料科學中分析晶體結構與性能的關鍵工具。本案例介紹在COMSOL內建立二維Voronoi晶粒及晶界模型。

有限元編程精品課網格劃分及變形結果如圖3-1所示。

閥門開關網格劃分 圓柱斜齒輪結構化網格劃分 飛輪結構化網格劃分 游戲手柄結構化網格劃分 四、聯合仿真 Hypermesh與ABAQUS聯合的殼體結構仿真分析 Hypermesh與ABAQUS