摘要：模块提供两种算法，Random和Uniform算法，两种算法生成的晶体示例如下：

8.0版本介绍：

晶体塑性有限元 Abaqus 三维泰森多边形（voronoi模型）插件 V8.0

9.0相比于8.0增添三项功能如下：

1. 新增功能概览

1.1 三维光顺晶体模块

图1.1 三维光顺晶体模块

1.2 显示晶体晶界后处理模块

图1.2 显示晶体晶界后处理模块

1.3 光顺泡沫几何模型生成

图1.3 三维光顺泡沫模型

2. 完整功能介绍

2.1 二维Voronoi模型

二维基础晶体模块包括矩形和圆形边界子模块，用户界面如下：

图2.1 二维基础晶体模块(矩形边界)

图2.2 二维基础晶体模块(圆形边界)

模块提供两种算法，Random和Uniform算法，两种算法生成的晶体示例如下：

图2.3 不同生成算法下的矩形边界二维晶体模型示例

图2.4 不同生成算法下的圆形边界二维晶体模型示例

图2.5 二维B样条晶体模块

该模块可生成开放和封闭式两种B样条填充模型，具体示例如下：

图2.6 开放和封闭式B样条填充晶体模型示例

该模块可用于生成多相二维Voronoi晶体模型，可分别控制每一相的占比，其用户界面如下：

图2.7 二维矩形边界加权晶体模块

图2.8 二维圆形边界加权晶体模块

该模块可用于生成二维梯度Voronoi晶体模型，其用户界面如下：

图2.9 二维梯度晶体模块

该模块可用于生成二维周期Voronoi晶体模型，其用户界面如下：

图2.10 二维周期性晶体模块

该模块可用于生成二维柱状Voronoi晶体模型，其用户界面如下：

图2.11 二维柱状晶体模块

该模块可用于生成二维多层Voronoi晶体模型，可分别控制每一层晶体的大小和厚度，其用户界面如下：

图2.12 二维分层晶体模块

该模块可用于生成二维核壳Voronoi晶体模型，包括圆形和多边形核壳晶体模块，其用户界面如下：

图2.13 二维圆形核壳晶体模块

图2.14 二维多边形核壳晶体模块

三维基础晶体模块包括长方体边界、圆柱边界、球边界、长方体边界拉伸型和圆柱边界拉伸型子模块，用户界面如下：

图2.15 三维长方体边界晶体模块

图2.16 三维圆柱边界晶体模块

图2.17 三维球边界晶体模块

图2.18 三维长方体边界拉伸型晶体模块

图2.19 三维圆柱边界拉伸型晶体模块

这些模块均提供了两种不同的生成算法，Random和Uniform算法，生成模型示例如下：

图2.20 不同生成算法下的长方体边界晶体模型示例

三维多相晶体模块可用于生成多相晶体模型，用户界面如下：

图2.21 三维多相晶体模块

三维加权晶体模块可用于生成多相晶体模型，用户界面如下：

图2.22 三维矩形边界加权晶体模块

图2.23 三维圆柱边界加权晶体模块

该模块相比于多相晶体模块，可更加精准控制每一相的占比，生成的每一相中的晶体也更加均匀(体积一致和形状接近)。

三维梯度晶体模块可用于生成梯度晶体模型，支持用户自定义梯度，用户界面如下：

图2.24 三维矩形边界梯度晶体模块

图2.25 三维圆柱边界梯度晶体模块

该模块支持用户自定义梯度(Distribution Method选择UDF后)，用户需输入一个Python程序文件(.py文件)，程序会自动调用该文件生成梯度场，并根据该梯度场输出晶体模型。梯度场Python脚本示例如下：

其中，“#”包括的行是可修改部分。

三维周期性晶体模块可用于生成周期性晶体模型，用户界面如下：

图2.26 三维周期性晶体模块

该模块可控制不同方向晶体具有周期性。

三维柱状晶体模块可用于生成细长和偏平形晶体模型，可用于材料轧制后晶体各项异性有限元仿真，用户界面如下：

图2.27 三维长方体边界柱状晶体模块

图2.28 三维圆柱边界柱状晶体模块

该模块可生成细长和偏平型晶体模型，示例如下：

图2.29 三维柱状晶体模块生成的细长和偏平型晶体模型示例

三维分层晶体模块可用于生成多层晶体模型，用户界面如下：

图2.30 三维长方体边界分层晶体模块

图2.31 三维圆柱边界分层晶体模块

图2.32 三维用户自定义边界晶体模块

该模块用户需输入一个几何模型，具体流程如下：

图2.33 用户自定义边界晶体模块生成流程

图2.34 三维用户自定义点晶体模块

该模块用户需将点导入到表格中，具体流程如下：

图2.35 用户自定义点晶体模型生成流程

该模块可用于生成三维核壳Voronoi晶体模型，包括球形和多面体核壳晶体模块，其用户界面如下：

图2.36 三维球形核壳晶体模块

图2.37 三维多面体核壳晶体模块

该模块可用于生成三维光顺Voronoi晶体模型，其用户界面如下：

图2.38 三维光顺晶体模块

三维离散型基础晶体模块，可用于对任意形状(包括二维和三维)的带网格的模型进行Voronoi晶体划分，用户界面如下：

图2.38 三维离散型基础晶体模块

该模块支持不同的距离模式，采用了闵式距离模式，其包括曼哈顿距离、欧式距离（默认）、切比雪夫距离和其他距离，不同距离模式下生成的模型示例如下：

图2.39 不同距离模式下生成的离散型晶体模型示例

三维离散型映射晶体模块，可用于将任意形状(包括二维和三维)的带网格模型映射到任意形状(包括二维和三维)的几何晶体模型进行离散晶体划分，用户界面如下：

图2.40 三维映射晶体模块

该模块需要两个输入，一个是晶体几何模型，另一个是网格模型，其流程如下：

图2.41 三维映射晶体模型生成流程

三维离散型自定义晶体模块，可用于对任意形状(包括二维和三维)的带网格的模型使用用户输入的坐标点进行Voronoi晶体划分，用户界面如下：

图2.42 三维离散型用户自定义点晶体模块

该模块需要两个输入，一个是带网格的模型，另一个是坐标点，其具体流程如下：

图2.43 用户自定义点三维晶体模块生成流程

图2.44 三维光顺晶体模块

该模块包含封闭和开发式两种类型，其示例如下：

图2.45 封闭和开发式光顺晶体模型示例

三维离散型流体两相晶体模块，用户界面如下：

图2.46 三维离散型流体两相晶体模块

该模块用于赋予晶体随机取向(局部坐标系方法)，用户界面如下：

图2.47 晶体取向模块

该模块用于基于几何晶体模型创建泡沫结构，当晶体模型不包含实体晶界式，生成壳泡沫结构，当晶体模型报价实体晶界时，生成实体泡沫结构。用户界面如下：

图2.48 泡沫结构模块

两种泡沫结构生成流程如下：

① 壳泡沫结构生成：

图2.49 壳泡沫结构生成流程

② 实体泡沫结构生成：

图2.50 实体泡沫结构生成流程

该模块可结合不同的三维几何Voronoi晶体生成模块，产生不同类型的泡沫结构，具体示例如下：

图2.51 不同类型的泡沫结构

该模块用于对周期性三维几何晶体模型进行四面体网格划分。用户界面如下：

图2.52 周期性网格划分模块

该模块用于对全局网格进行0厚度Cohesive单元插入。用户界面如下：

图2.53 Cohesive单元插入模块

该模块根据Voronoi模型的边创建圆柱体，生成桁架结构模型。其用户界面如下：

图2.54 桁架结构模型生成模块

图2.55 显示晶界后处理模块

来源：晓霞说科技