阿信案例——voronoi晶粒模型的优化对网格质量的影响

在进行多晶粒材料力学数值模拟时，voronoi模型被广泛应用，目前算法也较多，有兴趣的同学可参考计算机图形学相关教材。

就笔者个人经验，voronoi晶粒模型的网格质量往往会对计算过程和结果产生较大影响。原因就在于：常规算法得到的voronoi图形出现的短边和小平面会导致模型整体单元数量增加以及不良单元出现概率增大。解决这类问题的方法就是：voronoi图形优化，去除短边和小平面。

本期案例为一个立方体模型，晶粒数量均为20个，对比voronoi多面体经过图形优化和没有优化的网格差异。

图1、voronoi晶粒形状优化与网格质量对比，左图为Cubic_1、右图为Cubic_2，从上至下依次为几何结构图、网格剖分图，零厚度内聚力单元晶界图

从上图可知，经过形状优化后的voronoi晶粒模型网格质量得到了有效提升，网格数量明显下降，不良单元得到了消除。不难看出，经过优化的模型，计算时长和结果精度将会优于未优化的模型。

注： 本项目目前不接受答疑，仅提供工程协作，协作范围：各类立方体状、柱状、球状voronoi晶粒模型的构建，包含但不限于：常规模型，优化模型，晶粒长大模型、包含亚晶粒的多尺度晶粒模型等。