晶体塑性有限元分析：Abaqus三维泰森多边形（Voronoi模型）插件V1.1

一. 插件启动方式

首先启动Abaqus界面，单击菜单栏Plug-Ins，点击子菜单Voronoi3D启动三维多晶模型生成插件，如图所示：

图1 启动三维多晶模型生成插件

二. 长方体晶体模型

按第一步启动三维多晶模型生成插件，启动后界面如图所示，首页即为长方体晶体模型生成页面。

图2  长方体多晶模型生成界面

长方体晶体模型的输入参数重要包括：长方体的x/y/z边界、晶体最小间距和晶体数目，x/y/z Limit分别表示长方体在x/y/z轴上的最大/最小值，图中默认值表示，长方体的最小点为(0, 0, 0)，最大点为(50, 50, 50)，晶体中心间的最小间距为5，晶体数量为100，不为每个晶体创建单独的Set集，晶体参数对所有种类均相同，以下将不再赘述，用户可根据情况进行修改。若勾选为每个晶体创建Set集，请确保Abaqus中体颜色显示不是按Set进行显示，否则程序执行速度大大降低。

三. 圆柱体晶体模型

按第一步启动三维多晶模型生成插件，启动后界面如图所示，切换到圆柱体（Cylinder 3D）晶体模型生成页面。

图3  圆柱体多晶模型生成界面

圆柱体晶体模型的输入参数重要包括：圆柱体的原点(默认为坐标原点)、圆柱体的半径、圆柱体的长度、圆柱体的轴线方向(x/y/z轴)和晶体参数等。

圆柱体的原点和轴线方向决定了圆柱体在空间上的位姿、半径和长度决定了圆柱体的大小。

四. 球体晶体模型

按第一步启动三维多晶模型生成插件，启动后界面如图所示，切换到球体（Sphere 3D）晶体模型生成页面。

图4 球体多晶模型生成界面

球体晶体模型的输入参数重要包括：球体的原点(默认为坐标原点)、球体的半径和晶体参数等。

五. 其他任意形态晶体模型

按第一步启动三维多晶模型生成插件，启动后界面如图所示，切换到任意形态（Other）晶体模型生成页面。

在该界面下，用户可以指定当前Model下的任一实体Part来生成多晶模型，输入参数包括：用户自定义Part、晶体参数等。

注：1). Part必须上当前窗口显示Model下的Part；

2). Part中必须包含有实体(Cell)；

3). Part名称不能为OriginPart；

4). Part可以为外部导入的体，也可以通过Abaqus建立；

5). Part的位姿和形态无强制性要求(最好摆正到xyz坐标系下)；

图5  任意形态多晶模型生成界面

六. 用户输入点晶体模型

根据用户输入的点数据生成长方体Voronoi三维模型。

图6   任意形态多晶模型生成界面

七. 晶体模型生成示例

图7  长方体有无晶界多晶模型示例

图7  任意形态多晶模型示例

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