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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。 ?

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。

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。

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。

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。

圖1.4 邊界條件設置參數 網格劃分默認大小0.05進行網格劃分：圖1.5 網格設置參數 后處理界面應力應變分布： 圖1.6 后處理應力應變分布 2.

進行網格劃分。 建立作業提交計算并查看多晶模型的開裂結果。

然后劃分網格并生成inp文件，共有9261個單元： neper -M Jiahe1.tess -rcl 1.3 -elttype hex -interface continuous -format inp -o abq_input 關于網格劃分需要注意，damask2.0.3聯合abaqus只支持部分單元類型（CPE4，CPE8，

劃分后的晶粒結構應導出為IGES格式文件，并以部件形式導入ABAQUS，進而構建裝配體。 針對模型中的Voronoi晶粒，可賦予差異化的材料屬性。 隨后可進行網格劃分，設置邊界條件，并執行晶體結構的有限元仿真分析。

然而，晶粒取向對宏觀應力-應變曲線的影響很小基于作者提供的思路和參數，對黃永剛原始程序進行修改，考慮背應力效應，并進行簡單的數值驗證1，建立包含200晶粒的二維多晶模型（0.1*0.03mm），并使用四節點平面應變單元進行網格劃分，如下圖2，施加正弦形式的循環拉壓的位移載荷（1%），引力比為-13，模擬結果如下：第一個滑移系統的背應力：

圖2.1 圓柱體(R0.015mm&H0.05mm)里包含300個晶粒的幾何模型網格劃分多晶體有限元模型的構建流程與單晶體有限元模型的構建流程不同，不是ABAQUS推薦的幾何模型材料模型網格劃分，而是采用了幾何模型網格劃分材料模型。通過GMSH軟件對圓柱體幾何模型進行網格劃分，結果如圖2.2所示。

事實上，Neper官方寫的可以生成多相、雙相晶體模型，但目前版本(v4.4.1) 的劃分是根據晶粒編號或者體積大小等區分相，Neper命令如下：neper -T -n 1000 -group "id<=500?1:2"。而采用voronoi 3D插件可以直接控制每相的體積分數，可以說是very nice 了。兩款軟件所生成的模型對比如圖5所示。

多孔球體結構模型采用CAD三維Voronoi劃分插件參數化建模生成。 建模的詳細操作步驟為：建立球體后采用插件實現Voronoi劃分，對生成的晶粒進行平滑處理，最后新建球體與平滑處理后的晶粒進行差集，實現多孔球結構模型。