首页/文章/ 详情

晶体塑性有限元 Abaqus 三维泰森多边形(voronoi模型)插件 V5.0

2年前浏览2157

经过三个版本的迭代,工作室的泰森插件功能已经逐渐完善.

3.0版本介绍:

https://www.fangzhenxiu.com/post/1862117

为了满足更多客户的需求,现推出泰森插件5.0版本(不要问我为啥没有4.0  因为5.0比较好听),老客户也可以付一定费用升级到最新版本哦~

1. 插件启动方式

首先启动Abaqus界面,单击菜单栏AbqVoronoi,点击子菜单中的选项可启动不同的晶体模型生成模块,包括:Voronoi2D模块(生成二维Voronoi模型)、Voronoi3D模块(生成三维Voronoi模型)、VoronoiEG模块(生成网格型Voronoi模型)和VoronoiTool(其他辅助工具),如图所示:

图1.1 启动三维多晶模型生成插件

2. Voronoi2D模块

Voronoi2D模块包括:Basic Voronoi2D和BSpline Voronoi2D模块,其中Basic Voronoi2D模块可生成矩形和圆形边界的二维Voronoi晶体模型;BSpline Voronoi2D模块可生成在每个晶胞中填充B样条曲线的模型。

2.1 Basic Voronoi2D模块

BSpline Voronoi2D模块用户输入界面如下:

图2.1 Basic Voronoi2D模块矩形边界模型用户界面

图2.2 Basic Voronoi2D模块圆形边界模型用户界面

2.2 BSpline Voronoi2D模块

BSpline Voronoi2D模块用户输入界面如下:

图2.3 BSpline Voronoi2D模块用户输入界面

3. Voronoi3D模块

Voronoi3D模块包括:Basic Voronoi3D模块、Multiphase Voronoi3D模块、Weighted Voronoi3D模块、Gradient Voronoi3D模块和UserDefine Voronoi3D模块。

3.1 Basic Voronoi3D模块

Basic Voronoi3D模块生成长方体边界模型的用户输入界面如下:

图3.1 Basic Voronoi3D模块长方体边界模型用户输入界面

Basic Voronoi3D模块生成圆柱体边界模型的用户输入界面如下:

图3.2 Basic Voronoi3D模块圆柱体边界模型用户输入界面

Basic Voronoi3D模块生成球体边界模型的用户输入界面如下:

图3.3 Basic Voronoi3D模块球体边界模型用户输入界面

Basic Voronoi3D模块生成拉伸模型的用户输入界面如下:

图3.4 Basic Voronoi3D模块拉伸模型用户输入界面

3.2 Multiphase Voronoi3D模块

Multiphase Voronoi3D模块的用户输入界面如下:

图3.5 Multiphase Voronoi3D模块用户输入界面

Cell Size输入参数说明:(1) Size[radius]列指该相晶体的半径大小,记为; (2) Num列指该相晶体的数量,记为。和需保证以下关系:

式中为多相晶体相数,为长方体总体积。

该模块支持用户输入固定位置晶胞,点击“Set Fixed Grain”按钮可进行相应输入,输入界面如下:

图3.6 固定晶胞参数输入界面

3.3 Weighted Voronoi3D模块(测试版)

Weighted Voronoi3D模块的用户输入界面如下:

图3.7 Weighted Voronoi3D模块的用户输入界面

Cell Info输入参数说明:(1) Ratio列指该相晶体体积和占体积的比率,记为,必须保证; (2) Num列指该相晶体的数量。Ratio列中支持存在一个为“-1”的值,其Ratio值为。

3.4 Gradient Voronoi3D模块

Gradient Voronoi3D模块的用户输入界面如下:

图3.8 Gradient Voronoi3D模块用户输入界面

Cell Size输入参数说明:Size Limit代表Z方向上下边界的晶体大致半径,支持两种分布:Ramp和Pow2,晶体大致大小随Z的变化如下:

(a) Ramp分布

(b) Pow2分布

图3.9 Gradient Voronoi3D模块晶体大小分布

3.5 UserDefine Voronoi3D模块

UserDefine Voronoi3D模块生成用户输入界面如下:

图3.10 UserDefine Voronoi3D模块自定义Part用户输入界面

图3.11 UserDefine Voronoi3D模块自定义形核点用户输入界面

4. VoronoiEG模块

VoronoiEG模块包括:Basic VoronoiEG和Smoothing VoronoiEG子模块;

4.1 Basic VoronoiEG模块

Basic VoronoiEG模块用户输入界面如下:

图4.1 Basic VoronoiEG模块用户输入界面

4.2 Smoothing VoronoiEG模块

Smoothing VoronoiEG模块用户输入界面如下:

图4.2 Smoothing VoronoiEG模块用户输入界面

其中参数Type有两个可选项,分别为Closed和Open。Close代表所有晶体均封闭;Open代表边界处的晶体为开口状态。

5. 其他工具

目前插件提供晶体随机取向设置模块,其用户界面如下图所示:

图5.1 晶体随机取向设置模块用户界面

其中Rotation Type参数有4个可选项,分别为Full Random、X Rotation、Y Rotation和Z Rotation。Full Random表示晶体取向完全随机;X Rotation表示所有晶体取向的X方向不变;其他两个选项亦同。

6. 插件通用参数说明

(1) 生成算法:Uniform和Random算法。Uniform生成的模型每个晶体大小比较均匀,Random算法生成的模型晶体大小比较随机,并受最小距离约束(该参数可一定程度控制晶体均匀度)

(a) Random算法

(b) Uniform算法

图6.1不同生成算法生成的晶体模型结果

(2) Gap参数:Gap参数用于设置晶界的厚度。若Gap值设置为0,代表晶体无实体晶界;若Gap值设置大于0,则会在所有晶体间生成指定厚度的实体晶界,厚度值为Gap值,如图所示:

图6.2 晶体实体晶界厚度示意图

7. 其他可间接生成的模型

7.1 线框模型

生成的Voronoi模型经过处理后可生成如下图所示的线框模型,可用于梁/杆单元有限元分析:

图7.1 线框模型示例

7.2 泡沫结构模型

插件生成的Voronoi模型经过处理后可得到泡沫结构模型,可用于泡沫结构的力学性能有限元分析,可生成的泡沫结构模型的类型如下:

(a) 壳模型

(b) 实体模型

(c) 网格模型

(d) 特殊分布模型(Weighted模型)

图7.2 泡沫结构模型示例

注:任何可生成三维几何Voronoi模型的模块均可用于创建泡沫结构模型。

7.3 支撑结构模型

插件可对自定义模型生成Voronoi支撑结构,示例如下:

图7.3 支撑结构模型示例

最后,如有需要欢迎关注公棕号联系我们.

公棕号:320科技工作室。


Abaqus
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2021-12-08
最近编辑:2年前
320科技工作室
硕士 | 结构工程师 lammps/ms/vasp/
获赞 214粉丝 294文章 261课程 0
点赞
收藏
未登录
还没有评论

课程
培训
服务
行家

VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈