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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，可設置晶格數量等參數。可用于Abaqus晶體塑性有限元、非均質晶格、多晶體、三維Voronoi等模型構建及研究。

近十年來，金屬晶格結構與增材制造技術的結合受到越來越多的關注。為了確保增材制造技術制備的金屬晶格結構在各個行業的可靠性，對其建模、優化、材料、工藝參數、結構以及性能之間的關系仍需要進一步的理解。 *感謝論文作者團隊對本文的大力支持。

在ANSYS Workbench內建立包含晶格及晶格邊界在內的晶體結構模型，可用于模擬多種物理現象及材料行為。晶格模型適用于研究微觀尺度下的材料性質，以及它們如何影響宏觀性能，如進行金屬晶體結構建模及斷裂的模擬等。

首先我們從一個簡單的FCC晶格材料的例子入手，講解如何進行有限元模型的創建，從完全新手的角度出發，一步步講解如何建模，賦予材料和處理仿真結果。

CAD Voronoi3D CAD Voronoi 3D參數化建模插件可用于在AutoCAD軟件內生成三維Voronoi模型。插件在長方體、圓柱體、球體、圓錐體、圓環體不同的幾何模型構建泰森多邊形晶格，且可指定晶格的尺寸及有無晶格邊界層，同時插件提供了“隨機”及“均布”兩種控制點分布模式。

如建立的晶格及晶界模型，研究沿晶斷裂現象。 三維Voronoi晶體結構模型可采用CAD Voronoi 3D插件建模后導入Workbench內，首先采用插件在AutoCAD內建立泰森多邊形三維模型。

用戶群 隱式建模 告別傳統晶格建模帶來的軟件卡頓與性能瓶頸，我們正式引入基于 數學函數定義的隱式場技術。該模塊實現了幾何表達的跨代飛躍：即便生成 數萬個微細晶格結構，頁面依然能保持 毫秒級的實時響應與絲滑操作。通過其天然的連續性特征，為后續的隱式模型CAE求解與結構拓撲優化提供底層支撐。

我們來計算三維體材料ZnO在常壓下和19Gpa靜水壓下的聲子譜，每一個聲子譜計算對他進行k點的測試，最后我們將聲子譜對不同原子進行投影，進一步分析他的晶格振動情況。分別對常壓下和19Gpa壓強下的ZnO進行結構優化。a) 建模：正巧在進行試算的時候重裝了系統，一時半會沒有MS用，所以建模則在北鯤云的windows工作站節點下運行。

使用此方法的流程如下：a)在nTop中，為CAD模型中的指定零件生成晶格結構。b)在scSTREAM中，先基于CAD模型進行CFD網格劃分。c)nTop中選擇“導出隱式”，并輸出隱式文件。d)最后，使用nTop scSTREAM接口將隱式文件與零件相關聯，并將指定零件內的CFD網格元素轉換為晶格結構。

插件可建立包含晶界的模型，在Abaqus內將晶格及晶界分別賦值不同材料。 也可建立無晶界模型，對不同晶格分別指派材料。 可將Voronoi晶體部件進行裝配。 及完成網格劃分等操作。

COMSOL晶體建模可采用CAD Voronoi 3D插件進行，插件下載鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/post/1915603

圖5-1相鄰主體表面上的一維晶格網格和2D網格圖5-21D 桿單元將晶格網格上的節點連接到相鄰主體上的2D網格中的節點07螺栓連接使用“螺栓連接”命令對以下類型的有限元螺栓連接進行建模：用螺母固定到位的螺栓。螺紋（螺紋）孔中的螺栓。螺栓型連接，僅由兩個配接體之間的連接平面上的蜘蛛單元表示。

湖南大學的Qihong Fang等人將原子模擬、離散位錯動力學和晶體塑性有限元方法結合起來，建立了一個新的框架，研究MPEAs的應變硬化行為，實現了包括納米尺度晶格畸變和微尺度位錯硬化在內的復雜跨尺度因素對塑性變形的影響，作者結合MD、DDD、CPFE模擬方法和隨機場理論(圖1)，提出了一種可捕捉MPEAs中嚴重晶格畸變的分層多尺度方法來建模MPEAs，該方法連接了三個長度尺度(納米尺度、微觀尺度和中尺度

；調控激發光相位差可移動 SPP 駐波，實現斯格明子晶格形態與位置的動態控制，本文以此開展仿真復現與驗證。

恰恰相反，作者采用了一個相對簡潔的 non-hardening 假設，認為材料宏觀上表現出來的許多“硬化感”，很大程度上其實來自取向變化和孿晶導致的晶格重排，而不只是每個滑移系的阻力不斷增加。這個判斷非常重要，因為它提醒我們：在 HCP 鎂合金里，單純盯著“硬化參數”往往是不夠的，織構和重取向本身就是塑性響應的重要組成部分。

晶格結構的使用被證明是增強傳熱從而提高熱交換器效率的一種可能方法。由于體積相對較小、重量輕且熱效率高，這些基于增材制造的換熱器已在航空航天、電子設備等領域得到廣泛應用。

在COMSOL中對兩種斷裂形式進行模擬，模型采用Voronoi泰森多邊形構建晶體的晶粒組織，幾何模型采用CAD Voronoi插件進行參數化建模生成。插件采用合理的多邊形約束模式，可使得泰森多邊形晶粒結構生成大小均勻，且可避免存在三角形晶體及角度過小的情況。模型對晶格及邊界分別定義不同的材料參數，以實現開裂模式上的差異。

在ANSYS Workbench內基于Voronoi算法建立泰森多邊形蜂窩狀結構板模型可采用CAD Voronoi插件建模后將模型導入。 在插件內設置好模型參數后運行，插件會自動在CAD內完成Voronoi圖形的繪制。

3）微觀晶格和宏觀結構的梯度設計 。 4）數據驅動的集成工藝-結構-性能的設計 。以實現多個工藝參數、打印方向和結構設計的并行優化。