POLARIS-VORONOI是一款A(yù)baqus前處理插件，用于生成Voronoi二維多邊形、三維多棱柱、三維多面體的幾何模型，并可實(shí)現(xiàn)晶格優(yōu)化、縮放、圓滑、二維模型刪除短邊、以及二維模型晶體尺寸級(jí)配控制等功能。旨為提高你的工作效率！
【V2.2新增功能簡(jiǎn)介】
發(fā)布時(shí)間2019年12月15日
更新內(nèi)容：
優(yōu)化：模型生成效率；
新增：晶體顆粒大小的級(jí)配控制.
大自然中經(jīng)常會(huì)遇到多種尺寸晶體混合的情況，比如合金材料、巖石材料等，為實(shí)現(xiàn)不同晶體尺寸的控制和含量搭配，V2.2新增了這一功能，可以定義多種晶體層級(jí)，并指定不同晶體層級(jí)的最大、最小等效半徑和含量，程序通過多次迭代實(shí)現(xiàn)了晶體尺寸和含量向我們?cè)O(shè)置的目標(biāo)值進(jìn)行逐步逼近，下面為不同迭代次數(shù)后向目標(biāo)級(jí)配（紅框）的逼近效果：
1）購(gòu)買插件并注冊(cè)未滿一年的老客戶，享受免費(fèi)更新服務(wù)；
2）購(gòu)買插件并注冊(cè)超過一年的老客戶，需要支付20%的升級(jí)服務(wù)費(fèi)用；
3）如需更新，請(qǐng)您從購(gòu)買渠道聯(lián)系我們進(jìn)行更新，感謝您的陪伴和支持。
【插件的主要功能】
1）生成平面二維Voronoi多邊形模型；
2）生成三維Voronoi多棱柱模型；
3）生成三維Voronoi多面體模型；
4）存儲(chǔ)模型數(shù)據(jù)，并可讀取數(shù)據(jù)重新生成對(duì)應(yīng)的模型；
5）不同晶體定義不同集合；
6）讀取網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)信息，協(xié)助生成規(guī)則Voronoi模型；
7）晶格控制點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)：隨機(jī)分布或多種漸變方式的梯度分布；
8）提供等比例和等距的晶體縮放功能；
9）可采用晶體控制點(diǎn)與重心趨于重合的方式，實(shí)現(xiàn)晶體優(yōu)化功能；
10）可實(shí)現(xiàn)二維晶體短邊合并（刪除）功能；
11）二維多邊形內(nèi)切樣條曲線功能；
13）二維模型晶體尺寸級(jí)配控制。
【視頻介紹-包含六個(gè)相關(guān)的建模小技巧】
視頻較長(zhǎng)，建議wifi下觀看（32分30秒）
【V2.1新增功能簡(jiǎn)介】
發(fā)布時(shí)間2018年11月16日
更新內(nèi)容：
優(yōu)化：界面更新；
優(yōu)化：幾何形態(tài)單獨(dú)定義為下拉框；
新增：新增多邊形優(yōu)化算法，優(yōu)化目標(biāo)：多邊形控制點(diǎn)和形心重合；
新增：多邊形縮放功能，可實(shí)現(xiàn)高含量骨料模擬；
新增：晶體控制點(diǎn)生成的方式：全局正交隨機(jī)、全局梯度隨機(jī)、來自網(wǎng)格MeshType（合并工具）、正交隨機(jī)（原有）、來自文件（原有）；
新增：梯度布種功能：正向遞增、負(fù)向遞增、兩邊遞增、居中遞增、均勻五種分布；
新增：二維模型增加短邊合并功能；
新增：多邊形內(nèi)切樣條曲線功能，僅適用于二維模型。
【插件界面】
目前僅支持Windows操作系統(tǒng)，ABAQUS6.14及以上版本；安裝完成后在窗口的工具條中將新增
具條，其中：
1）圖標(biāo)
，Voronoi模型生成插件；
2）圖標(biāo)
，輔助生成Set集合插件。
用戶填寫完整數(shù)據(jù)之后，點(diǎn)擊OK或APPLY可激活生成程序，在Abaqus信息提示框中將提示模型的生成進(jìn)度，以三維Voronoi多棱柱為例：
POLARIS_VORONOI插件無法直接生成二維長(zhǎng)方形或三維長(zhǎng)方體以外的其他形狀多面體，但用戶可以通過切除或面刨分等方式，獲得任意外形的多邊形或多面體模型，如下圖所示，為祖國(guó)陸地外形中填充隨機(jī)的Voronoi多棱柱的效果圖：
插件目前在XYZ三個(gè)維度上，可以實(shí)現(xiàn)梯度網(wǎng)格，并提供了五種梯度方式，通過搭配不同的維度和梯度，可使模型在不同位置的晶粒加密，示例如下：
多邊形（晶體）的控制點(diǎn)一般是隨機(jī)生成，如下圖左側(cè)黑點(diǎn)，通過黑點(diǎn)位置可獲得多邊形邊界，但最終獲得的多邊形可能會(huì)非常不規(guī)則，且控制點(diǎn)和多邊形重心（紅點(diǎn)）偏離距離較大；為了使重心和控制點(diǎn)重合，將生成多邊形重心作為下一次迭代的控制點(diǎn)，重新獲得晶體分布，依次循環(huán)迭代N次，獲得的晶體將逐漸變規(guī)則，重心和控制點(diǎn)位置也將趨于重合。
隨機(jī)生成的晶體模型，通常會(huì)存在大量的短邊，影響網(wǎng)格劃分的質(zhì)量，因此可以通過刪除短邊，從而減少畸變單元，提高網(wǎng)格質(zhì)量。如下右圖所示，短邊為紅線位置，刪除短邊的方式是將短邊柔和到一個(gè)點(diǎn)（如右圖所示）。
經(jīng)常會(huì)遇到：使用有厚度晶界的需求。為了滿足這一需求，我們?cè)黾恿硕S三維模型晶體縮放功能，縮放的方式分為等比縮放和等距縮放。
利用泰森多邊形可以生成高含量骨料模型，普通的隨機(jī)投遞模型獲得的骨料含量是非常有限的。為實(shí)現(xiàn)高骨料含量模型，一方面可以采用晶體縮放技術(shù)，另一方面則可以在獲得的多邊形內(nèi)部生產(chǎn)光滑顆粒，這樣就能更加逼近實(shí)際情況
試件中，嵌入隨機(jī)的泰森（Voronoi）多邊形，模擬晶體與晶界，并采用POLARIS_InsertCohElem插件全局嵌入零厚度Cohesive單元，不同材料強(qiáng)度條件下模擬拉伸斷裂效果動(dòng)畫如下：
提示：動(dòng)畫中展示的為等效塑性應(yīng)變PEEQ云圖。
試件中嵌入隨機(jī)的泰森（Voronoi）多棱柱，模擬晶體與晶界，并采用POLARIS_InsertCohElem插件全局嵌入零厚度Cohesive單元，其中晶界位置的Cohesive單元強(qiáng)度低于晶體內(nèi)部Cohesive單元時(shí)，模擬切削過程的塑性應(yīng)變?cè)茍D和斷裂情況如下所示，觀察切屑的形態(tài)和破壞方式可知，該方法適合模擬脆性材料的切削過程。
溫馨提示：云圖結(jié)果雖為二維視角，但其實(shí)是三維模型（厚度方向取一個(gè)單元長(zhǎng)度），二維模型Cohesive單元破裂后，切屑之間的接觸將成問題；應(yīng)用三維Voronoi多棱柱模型，并結(jié)合通用接觸方法，可實(shí)現(xiàn)切削分離后的自接觸，從而避免切削的相互侵入。
首先生成三維Voronoi多面體模型，模型外形為長(zhǎng)方體，通過剪裁操作，可以獲得圓柱體試件，采用POLARIS_InsertCohElem插件全局嵌入零厚度Cohesive單元，其中晶界位置的Cohesive單元強(qiáng)度低于晶體內(nèi)部Cohesive單元時(shí)，模擬獲得不同階段，試件的破壞情況如下，其中左側(cè)為晶體分布圖，右側(cè)為位移云圖：
動(dòng)畫效果：
測(cè)試電腦：CPU主頻2.5GHz，內(nèi)存8G 1333MHz
【測(cè)試1】二維Voronoi多邊形
【測(cè)試2】三維Voronoi多棱柱
【測(cè)試3】三維Voronoi多面體
