多晶RVE模型生成插件（由插件作者投稿）

晶体塑性仿真往往伴随着复杂的模型构建。今天向大家分享一款基于离散网格开发的多晶 RVE（代表性体积单元）模型生成的 ABAQUS 插件。

它支持任意类型的网格，极大地简化了前处理流程。插件内置两大核心模块，以满足不同的建模需求（见下图）：

• • 📦 通用模块：适用于规则的几何模型。（注意：若用于不规则模型，随机生成的种子可能会落在模型之外，导致晶粒生成失败。）
• • 🛠️ 自定义模块：支持导入用户自定义的种子坐标（可使用 Python、Matlab 等生成），极具灵活性！轻松实现带孔洞 RVE、柱状晶 RVE 等复杂结构的构建。

💡 效果对标：对于规则几何模型，如果在自定义模块中导入与 NEPER 完全相同的种子，生成的 RVE 模型将与 NEPER（在划分同等数量网格的前提下）完全一致！

✨ 为什么推荐这款插件？

在进行晶体塑性分析时，我们通常需要施加周期性边界条件（PBCs）。然而，三维模型下的四面体网格极难保证对立面节点的周期性对应。因此，六面体网格往往是研究者的首选。

但是，传统工具在面临复杂情况时常常显得力不从心：当我们研究宏观损伤（例如 RVE 模型含有孔洞）时，利用 NEPER 等传统软件生成的模型，其孔洞体积分数和形状往往与预设值存在较大偏差，效果不尽人意（如下方左图）。

🎯 核心杀手锏：本插件最大的优势在于，利用「自定义模块」能够生成极其光滑且边界贴合的带孔 RVE 模型！相较于传统工具，它能更精准、完美地描述孔洞的体积分数与形状（如下方右图）。

🚀 如何获取

本插件完全免费且开源，欢迎前往 GitHub 下载并点个 Star 支持：

👉 Abaqus-Voronoi-toolbox 项目主页

https://github.com/Abaqus-Voronoi-toolbox/Abaqus_Voronoi_toolbox

🛠️ 食用指南

目前插件已完美支持 ABAQUS 6.14 - 2022 版本（后续将开放源码，并持续适配更新的 ABAQUS 版本）。操作仅需简单 3 步：

1. 1. 建立几何：在 ABAQUS 中预先建好所需的 Part。
2. 2. 划分网格：完成网格划分。（也可直接导入已有的网格文件，此时直接跳过第 1 步）。
3. 3. 调用插件：点击顶部菜单栏的 Plug-ins（见下图），在弹出窗口中填写相应参数（如模块名、Part 名、晶粒数量等），点击 Apply 即可一键生成！

📌 开发者避坑指南

为了达到最佳的生成效果，请留意以下 3 点经验法则：

• • 网格密度决定质量：划分的网格数量越多，晶粒边界效果越平滑，但同时也会增加计算耗时。建议根据算力自行权衡。（💡 经验参考：三维模型通常设定 200 个晶粒，搭配 8 万左右的 C38D 单元。）
• • 网格数需远大于晶粒数：务必保证网格数量 ≫ 晶粒数量。如果网格数极少（例如 2 个网格想生成 2 个晶粒），通用模块极大概率会报错（因为随机的 2 个种子极易落入同一个单元内）。遇到此类极端或精细情况，请使用自定义模块解决。
• • 一键生成柱状晶：在三维模型中，只需将种子的第三个方向坐标全部设定为 0，即可轻松生成柱状晶。

📚 学术引用与交流

科研不易，开源更需鼓励。如果这款插件为您的工作和论文提供了便利，请在您的文章中引用以下文献：

Zhou, S, Ben Bettaieb, M, & Abed-Meraim, F (2026) Flexible Generation of Polycrystalline RVEs on Pre‑Meshed Geometries: A Novel ABAQUS Toolbox for Crystal Plasticity Simulations. Integrating Materials and Manufacturing Innovation. https://doi.org/10.1007/s40192-026-00466-1

如果您有任何改进建议，或是想在现有基础上做更多贡献，非常欢迎与作者取得联系！

📫 联系邮箱：zsshuaizhou@gmail.com

引用链接

[1] Abaqus-Voronoi-toolbox 项目主页: https://github.com/Abaqus-Voronoi-toolbox/Abaqus_Voronoi_toolbox