基于ABAQUS的材料微结构有限元计算的后处理研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 14次 | 上传用户:ted_yu
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本文介绍了多晶体数字材料微结构有限元计算的后处理FEPost-processing软件,该软件建立在材料微观组织结构的“代表性体积单元(RVE)技术上,以Voronoi算法生成的数字材料为对象,以有限元软件ABAQUS作为计算平台,对以节点为基础输出的数据报告,运用适当的算法转化为晶粒的面积或者体积加权平均应力的形式,从而在细观尺度上完成了对加载后材料的内部场变量的定量分析,为了更加直观地观察结果而选用了OpenGL可视化技术。本文主要的工作如下:在分析与处理二维状态下多晶体微观组织结构的过程中,待处理的文件是以节点为基础的数据报告,它分为节点坐标和节点应力两个独立的文件,采用合并操作转化为一个包括坐标和应力的节点文件;求单元的面积及其算术平均应力并使两者相乘得积θ~*;求晶粒的面积并判断晶粒形核点相对晶粒侧边的位置;判断单元归属哪个晶粒?对晶粒内的单元应力作面积加权平均得到晶粒的平均应力;按照赋色要求对晶粒应力值再处理以方便晶粒应力的可视化。在分析与处理三维状态下多晶体微观组织结构的过程中,在一定程度上继承和发展了平面状态下多晶体微观组织结构的总体的处理思路和手段。但是在处理过程中仍需面对三维状态下输出数据报告的特有的内在的复杂性,节点坐标的三维性、多面体晶粒、两类形核点(侧面形核点和多面体形核点)和晶体内部的应力场改为体积加权的平均应力形式等。不过,仍要经过节点信息融合、求单元的体积及其算术平均应力并使两者相乘得积θ~*、计算晶粒的体积并判断晶粒体形核点相对该晶粒所有侧面的位置、判断单元归属、对晶粒内部的单元的应力作体积加权平均得到晶粒的平均应力和按照赋色要求对晶粒应力值再处理以方便晶粒应力的可视化等过程。多晶体数字材料微结构有限元计算和分析的后处理软件FEPost-processing,对已经设计开发的三维空间中用于各种类型多晶体基异质性材料微结构的力学性能预测提供了比较基础性评估工具。
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