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) 、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.

其他可間接生成的模型 7.1 線框模型 生成的Voronoi模型經(jīng)過(guò)處理后可生成如下圖所示的線框模型，可用于梁/桿單元有限元分析： 圖7.1 線框模型示例 7.2 泡沫結(jié)構(gòu)模型 插件生成的Voronoi模型經(jīng)過(guò)處理后可得到泡沫結(jié)構(gòu)模型，可用于泡沫結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能有限元分析，可生成的泡沫結(jié)構(gòu)模型的類型如下： 圖(a) 殼模型

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.

基于黃永剛umat的FCC多晶在簡(jiǎn)單剪切變形下的有限元分析1，使用neper軟件生成包含500個(gè)晶粒的幾何模型2，賦予相應(yīng)的材料參數(shù)（基于腳本完成材料的批量賦值）3，施加相應(yīng)的邊界條件（X0方向完全固定，X1方向施加Z1方向0.15mm的位移）4，結(jié)果與后處理5，模型文件見附錄6，提供材料屬性賦予腳本

1 上一版本完整功能介紹：Voronoi晶體插件-6.0版本[新功能介紹]晶體塑性有限元 Abaqus 三維泰森多邊形（voronoi模型）插件 V6.02 新增功能模塊 7.0版本新增功能模塊包括：柱狀晶體模塊和分層晶體模塊。

多晶材料幾何模型模型構(gòu)建采用的CAD Voronoi V2.3版本，可分圖層對(duì)晶格進(jìn)行繪制，分別導(dǎo)入有限元軟件后實(shí)現(xiàn)三種晶體取向的差異性。 將構(gòu)建好的Voronoi多晶體幾何模型文件導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，構(gòu)建好晶體結(jié)構(gòu)模型后，進(jìn)行材料賦值操作，這里采用了三種不同的晶格材料＋一種晶格邊界。

它的核心使命是通過(guò)數(shù)學(xué)算法，快速生成具有特定幾何特性的合成多晶微觀結(jié)構(gòu)。該工具不僅支持傳統(tǒng)的 Voronoi 鑲嵌，更引入了功能強(qiáng)大的 Laguerre 鑲嵌（權(quán)重 Voronoi）算法。這意味著你不再受限于勻稱的晶粒，而是可以生成具有特定體積分布、更接近真實(shí)金屬組織的復(fù)雜模型。

采用了兩個(gè)多晶模型進(jìn)行一致性的驗(yàn)證，第一個(gè)模型是125個(gè)網(wǎng)格的單位長(zhǎng)度代表體積單元，每25個(gè)網(wǎng)格設(shè)置1個(gè)取向。第二個(gè)模型是采用Voronoi方法獲得的15個(gè)不同取向晶粒的多晶模型。（1）15個(gè)不同取向晶粒的多晶模型15個(gè)不同取向晶粒的多晶模型，采用狗骨單軸拉伸試件進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，有限元模型如下圖所示。開展單軸拉伸，UMAT采用隱式分析，VUMAT采用顯式分析。

其他可間接生成的模型 7.1 線框模型 生成的Voronoi模型經(jīng)過(guò)處理后可生成如下圖所示的線框模型，可用于梁/桿單元有限元分析： 圖7.1 線框模型示例 7.2 泡沫結(jié)構(gòu)模型 插件生成的Voronoi模型經(jīng)過(guò)處理后可得到泡沫結(jié)構(gòu)模型，可用于泡沫結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能有限元分析，可生成的泡沫結(jié)構(gòu)模型的類型如下： 圖(a) 殼模型

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。

CAD Voronoi3D也可導(dǎo)入其他有限元軟件如Comsol、Ansys、Abaqus內(nèi)進(jìn)行三維Voronoi模型的構(gòu)建，利用3D泰森多邊形進(jìn)行有限元分析模擬。 模型樣圖 三維Voronoi圖，含有無(wú)晶格兩種模型，及.dwg(CAD2018格式)、.sat、.iges三種數(shù)據(jù)格式。

模型應(yīng)用 插件生成的多組分Voronoi晶體可進(jìn)行多晶體材料科研繪圖，也可導(dǎo)入ABAQUS、ANSYS、COMSOL、LS-DYNA、Fluent等其他有限元軟件內(nèi)，實(shí)現(xiàn)不同晶體材料的區(qū)分并進(jìn)行有限元模擬。

對(duì)于多晶銅，由計(jì)算式估計(jì)本征材料長(zhǎng)度l為0.4 微米。在有限元模擬中，作者采用C3D10M單元和梯度網(wǎng)格法對(duì)孔洞RVE模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對(duì)于不同微孔尺寸的RVE模型，其網(wǎng)格尺寸梯度是相同的。如圖2(a) -2 (c)中的Ori-1、Ori-2和Ori-3。在這些反極圖中，含有粒間微孔(即位于雙晶晶界處的微孔，如圖1(b)所示)的晶粒用紅色和綠色標(biāo)記。

我們現(xiàn)在知道 Voronoi 圖將空間分割成包圍生成點(diǎn)的多邊形。DT是Voronoi圖中細(xì)胞的神經(jīng)，稱為后者的幾何對(duì)偶。DT 主要用于創(chuàng)建可用于有限元分析和有限體積法求解器的網(wǎng)格，因?yàn)樗慕嵌缺ＷC和快速三角測(cè)量算法可用。

，這對(duì)目前金屬梯度結(jié)構(gòu)介觀尺度下力學(xué)性能的表征具有一定的啟發(fā)性文獻(xiàn)一的研究使用Voronoi鑲嵌方法構(gòu)建梯度納米晶結(jié)構(gòu)，使用的本構(gòu)模型如下：流動(dòng)方程：硬化方程為：通過(guò)假設(shè)：?jiǎn)尉缴系乃锌够茀?shù)與局部晶粒尺寸D的平方根成反比修正對(duì)應(yīng)的參數(shù)為：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

晶體塑性有限元仿真入門(4)--織構(gòu)演變文獻(xiàn)復(fù)現(xiàn)晶體塑性有限元初學(xué)者較為熟知的工具有Huang's UMAT，EVOCD以及DAMASK平臺(tái)，這篇文章介紹如何使用開源子程序Huang's UMAT對(duì)文獻(xiàn)Polycrystalline Plasticity and the Evolution of Crystallographic Texture in FCC Metals的織構(gòu)演變工作進(jìn)行復(fù)現(xiàn)

模型應(yīng)用 本插件實(shí)現(xiàn)的任意多組晶格的分圖層繪制，導(dǎo)入有限元軟件后可應(yīng)用于多晶體模型的建立，控制單一變量定量分析晶體組分對(duì)性能的影響。 使用須知 1、插件使用需注冊(cè)，售價(jià)為單機(jī)許可價(jià)格； 2、插件兼容Windows系統(tǒng)，運(yùn)行需要安裝AutoCAD（2010~2025及以上版本均可使用）。

在采用有限元法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，首先必須對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散，形成有限元網(wǎng)格，并給出與此網(wǎng)格相應(yīng)的各種信息，如單元信息、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、材料信息、約束信息和荷載信息等等，是一項(xiàng)十分復(fù)雜、艱巨的工作。如果采用人工方法離散對(duì)象和處理計(jì)算結(jié)果，勢(shì)必費(fèi)力、費(fèi)時(shí)且極易出錯(cuò)，尤其當(dāng)分析模型復(fù)雜時(shí)，采用人工方法甚至很難進(jìn)行，這將嚴(yán)重影響高級(jí)有限元分析程序的推廣和使用。