突破多相材料界面网格划分难题:界面自适应网格技术

在平时做的科研/项目中往往会遇到两相或多相材料,对于二维模型而言,在ABAQUS中进行网格划分还是可以完成的,但是对于三维模型这样的工作量往往是非常大的,或者有时候是难以企及的,浪费大量的时间,消磨人的耐心,在当前软件中完不成的工作,大部分人当然会想到借助于第三方软件Hypermesh/Ansa等网格划分软件来完成,但是这又存在一个熟练陌生软件的过程,还有不同软件之间的接口导入导出问题,在此不做过多讨论。



为了实现多相材料界面的网格划分,当前文章我们采用自适应网格(自动调整界面网格)方法,这个可以:

1 自己编程实现(参考:基于图像的自适应有限元网格划分方法);

2 借助于现有软件实现(OOF2/3D软件);


3 也有一些插件可以实现(Im2mesh (2D image to triangular meshes)类似于OOF2的MATLAB插件);


三者功能原理基本相同,那我们肯定选择现有软件OOF2/3D(能省则省),在此重点介绍一下OOF2:

它是一款面向对象的有限元软件,可以基于真实形貌图片建立有限元模型,更可实现对微观结构大部分细节的捕捉,而且在OOF2的2.0以上版本中可以直接输出.inp文件,导入到ABAQUS中进行计算和材料性能评估。最大缺点就是必须在Linux系统下安装实现,对于不熟悉命令操作的linux系统同学而言,这个学习还是比较花费时间的,但是还好它有系统的学习手册,下面给出官方的例子图:

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当然,我们也在Ubuntu系统上进行了安装,进行了尝试,做了几个例子,进行了网格划分处理,也进行了导入ABAQUS的计算,下面直接上图:

例子1:简单模型的网格处理及导入软件计算(只是演示,网格还可以划分的更加漂亮)

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例子2:一个真实形貌SEM图片的有限元模型建立及网格划分和分析

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例子3:真实形貌SEM图片的处理及网格划分

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例子4: 借助于ps补全模型,再在oof2中进行有限元模型建立,然后导入ABAQUS中进行分析

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