Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]

1 上一版本功能介绍

       5.0版本完整功能介绍:https://www.jishulink.com/content/post/1855498

2 新增功能模块

        新增功能模块包括:2D多相晶体模型生成、2D/3D周期性晶体模型生成和网格划分、几何到网格模型映射、两相流体网格模型生成、单元间快速插入Cohesive等功能模块。

2.1 2D 多相晶体模型创建

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图1Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图2

 图2.1 Weighted Voronoi2D模块用户输入界面

2.2 2D/3D周期性Voronoi模型创建

        (1)  Periodic Voronoi2D模块用户输入界面如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图3Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图4

图2.2 Periodic Voronoi2D模块用户输入界面

        (2)  Periodic Voronoi3D模块生成用户输入界面如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图5Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图6

图2.3 Periodic Voronoi3D模块用户输入界面

        (3)  目前插件提供由Periodic Voronoi模型周期性网格划分工具,可保证在对应的周期面上生成网格的节点一一对应,网格类型仅支持四面体网格,其用户界面如下图所示:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图7Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图8  图2.4 Periodic Mesh模块用户界面

2.3 几何模型到网格模型映射

        Mapping VoronoiEG模块用户输入界面如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图9Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图10

图2.5 Mapping VoronoiEG模块用户输入界面

2.4 两相流体网格模型创建

        Fluid VoronoiEG模块用户输入界面如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图11Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图12

图2.6 Fluid VoronoiEG模块用户输入界面

2.5 单元间快速插入Cohesive模块

        单元间插入Cohesive模块用户输入界面如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图13Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图14

图2.7 单元间插入Cohesive模块用户输入界面

3 模块功能更新

3.1 梯度模型支持自定义分布

        Gradient Voronoi3D模块的用户输入界面如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图15Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图16

图3.1 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3种分布:Ramp、Pow2和UDF(用户自定义尺寸场):

        对于UDF分布,用户需自己使用Python编程语言编写一个尺寸场分布程序,即复写getSize(x, y, z)函数中的内容,函数返回值为一个大于0的浮点数,其意义为该点的晶体尺寸(半径)。

        例如:在1×1×1的方盒中,晶体在方盒中的尺寸分布为:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图17Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图18

        将该尺寸分布函数转为Python程序,参考示例如下:

#coding:utf-8
import math
def getSize(x, y, z):
    ################################################
    size = 0.2*math.sqrt((x-0.5)**2+(y-0.5)**2)+0.025
    ################################################
    return max(size, 1E-5)   
         
if __name__ == "__main__":
    print(getSize(0., 0., 1.))

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图19

        生成结果如下图所示:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图20Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图21

图3.2  圆周分布的梯度晶体模型示例

4 模型生成示例

4.1 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:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图22Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图23

                           图(a) 壳模型

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图24Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图25

                             图(b) 实体模型

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图26Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图27

                            图(c) 网格模型

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图28Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图29

              图(d) 特殊分布模型(Weighted模型)

图4.1 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。

4.2 自定义梯度模型

        插件支持自定义梯度分布模型,示例如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图30Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图31

                图(a) 自定义场分布曲线1

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图32Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图33

                      图(b) 自定义场分布曲线2

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图34Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图35

            图(a) 自定义场分布曲线1结果

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图36Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图37

                 图(b) 自定义场分布曲线2结果

图4.2 不同梯度分布模型

4.3 几何模型到网格模型的快速映射

        插件支持Voronoi 3D几何模型到网格模型的映射,示例如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图38Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图39

                图(a) Voronoi 3D几何模型

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图40Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图41

                  图(b) 几何到网格的映射结果

图4.3 几何模型到网格模型的映射结果

4.4 两相流体网格模型

        不同参数条件下的两相流体网格模型,示例如下:

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图42Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图43

                     图(a) 流体模型示例1

      (Period Num:x=4, y=4, z=4, ratio=0.5)

Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图44Voronoi晶体插件-6.0版本[新功能介绍]的图45

                    图(b) 流体模型示例2

      (Period Num:x=4, y=4, z=8, ratio=0.5)

图4.4 不同参数条件下的两相流体网格模型 

 插件获取及其他需求请咨询:        

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