晶体塑性有限元 Abaqus 三维泰森多边形（voronoi模型）插件 V7.0

320科技工作室

26天前浏览619

1 上一版本完整功能介绍：

晶体塑性有限元 Abaqus 三维泰森多边形（voronoi模型）插件 V6.0

2 新增功能模块

7.0版本新增功能模块包括：柱状晶体模块和分层晶体模块。

2.1 二维柱状晶体模块

该模块支持生成二维各项异性晶体模型，生成的晶体为细长形晶体。

图2.1 二维柱状晶体模块

2.2 二维分层晶体模块

该模块支持生成多层晶体模型，每一层可设置不同厚度和晶体大小，晶体的层数支持多达20层。

图2.2 二维分层晶体模块

2.3 三维柱状晶体模块

该模块支持生成二维各项异性晶体模型，支持矩形边界和圆柱体边界，可生成的晶体为细长或扁平形晶体。

图2.3 三维柱状晶体模块(矩形边界)

图2.4 三维柱状晶体模块(圆柱边界)

插件支持生成的细长和扁平形柱状三维晶体模型，示例如下：

图(a) 单方向缩放三维柱状晶体模型

图(b) 双方向缩放三维柱状晶体模型

图2.5 细长和扁平形柱状三维晶体模型

2.4 三维分层晶体模块

该模块支持生成柱状晶体模型，支持矩形边界和圆柱体边界。每一层可设置不同厚度和晶体大小，晶体的层数支持多达20层。

图2.6 三维分层晶体模块(矩形边界)

图2.7 三维分层晶体模块(圆柱边界)

3 功能模块更新

7.0版本功能模块更新包括：离散晶体模块和自定义离散晶体模块，7.0版本后两个模块均支持闵式距离(包括：欧氏距离(Euclidean Distance)，曼哈顿距离(Manhattan Distance)，切比雪夫距离(Chebyshev Distance)及其他距离)，默认为欧式距离。

图3.1 离散晶体模块(新版)

图3.2 自定义离散晶体模块(新版)

不同距离选项下的离散晶体模型生成示例：

图3.3 不同距离选项下的离散晶体模型

4 新的泡沫结构模型

插件支持柱状和分层泡沫结构模型，示例如下：

来源：320科技工作室

基于comsol的电抗器电磁振动仿真

引言：随着电力系统网络的不断发展，其稳定运行得到了许多关注，电抗器作为无功补偿设备广泛应用于其中。然而，在实际运行中电抗器存在振动噪声问题，严重的振动噪声问题一方面影响附近居民正常生活，另一方面影响电抗器使用寿命，从而影响电力系统运行稳定性。因此，研究电抗器振动问题有现实意义。电抗器振动主要来源于两个方面：第一方面是铁心材料硅钢片的磁致伸缩效应，即铁磁性材料在磁化过程中，随着磁化状态的改变，其长度和体积会发生微小的变化；第二方面是麦克斯韦力，由于电抗器铁心间存在气隙结构，当主磁通通过高磁导率铁心和低磁导率气隙时，在铁心饼间产生麦克斯韦力。仿真采用软件是comsol6.0版本，仿真建模中首先建立几何模型，可在comsol软件中直接构筑，也可将solidworks中画好的模型导入comsol。电抗器电磁振动仿真中硅钢片磁特性数据直接影响计算结果，使用插值B-H曲线定义其磁特性。在磁场模块中将线圈定义，计算麦克斯韦力。为了计算的速度与收敛性，忽略电抗器铁心的叠片特性，将电抗器铁心视为各向同性均匀实体。同时认为线圈在正常情况下对电抗器振动影响不大，将线圈进行均匀化处理，忽略螺杆夹件等外部器件，将夹件施加的压紧力以压力载荷的形式施加到铁轭面上。为了消除刚体位移防止出现无穷多解，将铁心底部设置为固定约束。做好网格剖分与求解器设置后可进行仿真计算，网格剖分时可将重点研究部分网格细分，其余部分网格粗分，提高计算速度。仿真结果如下，如图1所示分别为电抗器铁心磁场、应力、位移分布云图，从图中可以看出在铁心拐角处出现磁场、应力、位移分布集中区，由于设置了底部约束，其振动位移分布主要分布于铁心上半部。磁密应力位移图1 电抗器铁心磁密、应力、位移分布在铁心上表面取测点A，铁心拐角处取测点B，进一步分析其磁场、应力、位移变化情况。由于测点B处铁心饱和度较高，因此测点B处磁密、应力、位移数值较测点A大。电抗器工作于工频下，麦克斯韦力以电源频率的二倍频交变，磁致伸缩效应的变化基本正比于磁密的平方，因此电抗器的振动主频率为100Hz，故其振动位移曲线周期近似0.01s。图2 测点A磁密图图3 测点B磁密图图4 测点A应力图图5 测点B应力图图6 测点A位移图图7 测点B位移图来源：320科技工作室