MOOSE的voronoi圖功能相關(guān)介紹

在做晶粒生長、晶體塑性等相場模擬過程中,需要生成初始的晶粒結(jié)構(gòu),即泰森多邊形構(gòu)成的voronoi圖。MOOSE中的PolycrystalVoronoi提供了該功能,此外還可以實(shí)現(xiàn)晶粒取向序參量的分配,保證相鄰晶粒的序參量不同。在輸入文件的主要使用如下:
[GlobalParams]:設(shè)定使用的序參量數(shù)量以及基本名稱。MOOSE推薦的voronoi圖使用的序參量數(shù)量,一般來說二維結(jié)構(gòu)8個(gè),三維結(jié)構(gòu)25個(gè)。設(shè)置的序參量數(shù)量過少的話,可能造成有的晶粒找不到合適的序參量。
[UserObjects]:調(diào)用PolycrystalVoronoi生成voronoi圖,主要定義晶粒數(shù)和隨機(jī)種子數(shù)(可以多一點(diǎn))。其中coloring_algorithm = bt的作用是給每個(gè)晶粒賦予序參量,KDtree可以加快泰森多邊形的生成速度、提高計(jì)算效率(可選擇使用)。
[ICs]:設(shè)定序參量的初始條件,這里注意polycrystal_ic_uo = voronoi,等號右側(cè)的voronoi名稱要與PolycrystalVoronoi的模塊名一致,以便確定調(diào)用目標(biāo)。
相關(guān)代碼及案例結(jié)果如下圖所示:

經(jīng)驗(yàn)分享:一開始可以多設(shè)置一點(diǎn)序參數(shù),多余的序參量不會分配給晶粒,即初始條件都為零。為減小后面的計(jì)算費(fèi)時(shí),可以根據(jù)生成結(jié)果再修改序參數(shù)數(shù)量從新生成。int_width并不是界面實(shí)際寬度,只是用于初始晶界的過度;如果實(shí)際晶界寬度過大而計(jì)算域小,同時(shí)又想生成多個(gè)晶粒,這個(gè)是實(shí)現(xiàn)不了的,后面演化會直接吞沒了。