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插件介紹 AbyssFish Voronoi2D&3D 3D V3.0 插件可對Abaqus內(nèi)已進行網(wǎng)格劃分的部件（Part）生成Voronoi泰森多邊形區(qū)塊。插件可對任意形狀的二維或三維部件、任意特征（實體或殼）、任意單元形狀進行指派Voronoi晶格，可設(shè)置晶格數(shù)量等參數(shù)。

晶體塑性有限元仿真入門(2)--BCC、FCC、HCP晶格材料以及多相材料的有限元模擬這篇文章講解如何使用晶體塑性有限元方法(CPFEM)進行不同晶格材料以及多相材料的變形模擬，CPFEM是基于商業(yè)有限元軟件ABAQUS完成的建模，晶體塑性本構(gòu)模型是使用的開源的UMAT用戶子程序(源碼和inp文件見附件)。

，對晶格的形狀進行控制，使單個晶格的形狀在各個方向上無明顯差異，保證了晶格呈現(xiàn)出均勻梯度分布的特征。

CAD Voronoi3D也可導(dǎo)入其他有限元軟件如Comsol、Ansys、Abaqus內(nèi)進行三維Voronoi模型的構(gòu)建，利用3D泰森多邊形進行有限元分析模擬。 模型樣圖 三維Voronoi圖，含有無晶格兩種模型，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)，實現(xiàn)不同晶體材料的區(qū)分并進行有限元模擬。

本案例闡述了針對任意形狀三維部件實施Voronoi晶格結(jié)構(gòu)劃分并導(dǎo)入ABAQUS的完整流程。 三維模型需在AutoCAD中構(gòu)建，并借助CAD三維模型Voronoi劃分插件完成晶格劃分。

平移向量定義布拉維點陣的節(jié)點，不同的晶體內(nèi)部原子排列稱為具有不同的晶格結(jié)構(gòu)。各種晶格結(jié)構(gòu)可以歸納為七大晶系，各種晶系分別與十四種空間格（稱為Bravais晶格）相對應(yīng)，如圖3所示。

CAD_Voronoi V1.0.1插件 將導(dǎo)出的Voronoi模型文件以部件的形式導(dǎo)入到ABAQUS內(nèi)。 插件可建立包含晶界的模型，在Abaqus內(nèi)將晶格及晶界分別賦值不同材料。

使用說明 插件可設(shè)置生成的幾何尺寸、晶格尺寸及邊框直徑等信息。 插件可同時生成實體框架及線條框架兩種模型。 線模型可導(dǎo)入有限元軟件內(nèi)作為梁單元實現(xiàn)三維Voronoi框架結(jié)構(gòu)的計算分析。

Lin等[10]采用非平衡磁控濺射法制備了CrN/AlN超晶格涂層，通過球盤式摩擦磨損實驗測試了涂層的耐磨性能，分析了分子層周期與涂層性能的關(guān)系。本文采用Archard磨損模型與Johnson-Holmquist陶瓷損傷模型，基于ABAQUS構(gòu)建了有限元模型來模擬氮化鋁涂層的摩擦磨損。

優(yōu)化后的四參數(shù)隨機生長法可處理為CAD文件，可導(dǎo)入COMSOL、ANSYS、Fluent、Abaqus等軟件進行孔隙結(jié)構(gòu)、微觀滲流、金屬晶格、金屬侵蝕等方面的模擬。

三、聚合物的高非線性與粘塑性力學(xué)特征與具有明確晶格滑移機制的金屬不同，非晶態(tài)與半結(jié)晶態(tài)聚合物（如PC, ABS, PP）的變形源于高分子鏈段的滑移、解纏結(jié)與取向。

夾雜作為氫陷阱的一種，可以通過應(yīng)變場的相互作用捕獲擴散來的氫原子，影響氫原子在金屬晶格間隙的擴散，從而降低氫原子在材料內(nèi)的擴散速率[23]。Huang等[22]的研究結(jié)果表明，隨著鋼中夾雜物的數(shù)量、面積和體積分數(shù)的增加，氫的捕集效率也隨之增加，Dapp則減小。也有學(xué)者利用數(shù)值模擬的方法研究了夾雜對氫擴散行為的影響。

圖10 EVOCD平臺支撐文件下載(FCC晶格材料)https://icme.hpc.msstate.edu/mediawiki/index.php/Code:_ABAQUS_CPFEM.html注2：網(wǎng)頁的文字顯示有左圖和右圖兩種格式，默認是左圖，fcc.sx、test.xtali、params_xtal.inc應(yīng)該使用顯示源代碼調(diào)整為右圖顯示效果再進行復(fù)制粘貼。

后續(xù)很多孿晶模型基于此進行二次開發(fā)，因此實現(xiàn)該文章的數(shù)值模型對于孿晶的研究非常有幫助：使用文章的公式，講整體算法集成到abaqus的vumat子程序相對容易，因為不需要推導(dǎo)一致性雅可比。但是率無關(guān)模型通常數(shù)值穩(wěn)定性較差。

其核心優(yōu)勢在于： 強大的幾何兼容能力，可直接導(dǎo)入 UG、CATIA 等主流 CAD 模型，并自動修復(fù)間隙、重疊等問題，大幅減少建模障礙； 卓越的網(wǎng)格劃分技術(shù)，能快速生成高質(zhì)量的梁、殼、四面體或六面體網(wǎng)格，甚至支持 CFD 流體網(wǎng)格； 開放的接口特性，兼容 ANSYS、ABAQUS 等數(shù)十種求解器，同時支持 Python 腳本定制，便于集成到企業(yè)現(xiàn)有工作流中。

Hrennikoff，在數(shù)學(xué)問題上首次將求解域離散為晶格結(jié)構(gòu)，成為有限元思想的開端； Hrennikoff On May 3rd, 1941, R.