abaqus用于多晶材料微观组织结构分析

第一篇：abaqus用于多晶材料微观组织结构分析

ABAQUS系列讲座之一

本人从事的是材料的细观力学和材料的性能预测，使用ABAQUS有两年的历史了。前一段时间应cafe0519大虾的邀请，做一个与本人课题相关的讲座，因为当时时间很紧，再加上论文尚未发表，所以一直拖到现在。特在此表示歉意！由于是第一次尝试这种类型的讲座，所以没有任何经验可言，大家在看的过程中有什么好的意见和建议，可以随时在论坛上和我联系，另外，在文章中出现的错误和不足之处，也恳请大家提出批评意见！

第一讲：多晶材料微观组织结构的模型导入

众所周知，材料的微观组织结构对于材料的宏观物理和力学性能有着直接的影响。随着有限元方法和计算技术的发展，人们可以利用有限元的方法来模拟微观组织结构，以达到材料微观组织结构的‘性能导向型’设计与预测的目的。然而，材料的微观组织结构是极其复杂的，其组成物分布也是大量分散，极不规则的。因此，如何在CAE软件中获得这些微观组织结构的几何信息，就是我们首先必须解决的问题。

图1 微观组织结构示意图

如上所示，就是多晶体微观组织结构RVE(所谓的RVE就是能够代表微观组织结构的体积代表单元)示意图。很显然，试图在ABAQUS中直接获得上述结构信息是相当困难的。原因之一就是在通常状况下，一个微观组织结构RVE包含有成千上万个Voronoi晶胞,因此，如果想在ABAQUS中对上述微观组织结构进行建模，必须通过编程解决上述问题。（以下讲述了从编程直至网格划分的全过程，仅代表个人的思想，如有更好的想法，可以在论坛上进行交流）

一．编程的技术准备：

1.数字化的微观组织结构：之所以要将其数字化，目的就是为了得到其中每个晶粒的几何信息(顶点坐标，顶点数，中心点等)，本讲中的多晶体微观组织结构模块只需用到每个晶粒顶点数和顶点坐标即可。为了采集上述信息，我们使用了本课题组(实际上是老板自己编的)的Pro/Design软件.这个软件的功能之一就是能够自动生成上述多晶体微观组织结构，同时生成它的几何信息。2.编程语言准备：通过将微观组织结构数字化，我们便得到一个关于其几何信息的文件。编程的目的就是将这个几何文件变成ABAQUS所能读取的几何信息。因此，了解Python语言是必须的。另外，我自己用C编了个软件(老板取名叫Transmesh,实际上与网格划分没什么关系，只是起一个转化作用)，直接可以读取上述信息，并转化为Python脚本。(由于此模块相对来说比较简单，框图也就免了)。下面就是在ABAQUS中运行脚本后所成的图形。(由于是示意图，所选的晶粒较少)

图2 多晶体材料微观组织结构几何图

二．参数化的多晶体微观组织结构网格划分

在找到多晶体微观组织结构图形生成以及网格划分的规律之后，编写了程序，用于生成多晶体微观组织结构网格划分的参数化Python脚本文件。下面是该程序的框图：

图3 多晶体材料网格划分的流程图

在ABAQUS中运行参数化脚本之后的界面如下：

(a)RVE区域选择提示框

(b)文件输入提示框

(c)网格划分起始提示框

(d)网格单元类型选择框

(e)网格节点间距选择框

(f)网格划分结束提示框

(h)网格划分的最后结果(节点类型为混合节点)

图4 运行参数化脚本后的图形界面

按要求输入RVE的长度和宽度值后，一个网格划分区域便确定了，此时会出现如图4(c)所示的对话框，用以提示用户开始进入网格划分。这表明系统已经成功读入晶粒的所有几何信息，并即将开始进行晶粒的网格划分。敲入字母C(字母C代表英文continue,大小写均可)后，开始对当前晶粒进行网格划分。

图4(d)表明，系统已经进入晶粒的网格划分阶段。首先，用户将要选择输入网格节点单元的类型，“1”代表四节点单元，“2”代表四节点与三节点混合单元，“3”代表三节点单元，当用户输入单元类型代号后，网格单元类型选择完毕点击,OK按钮，继续进行选择。这时，出现如图4(e)所示的对话框，提示用户输入网格节点的节点间隔，单位是毫米(mm),输入数字16(当然可以选择你认为所有合适的数据)后，点击OK按钮，网格划分完毕。此时便出现如图4(f)所示的对话框，4(h)即为网格划分完毕以后的晶粒图形。根据你对网格划分效果的满意度，可以进行两种选择：输入字母“r”，即remesh，然后回到图4(d)，重新输入参数，再次进行网格划分；或者是输入字母“s”，即stop，结束晶粒的网格划分程序。

图4(h)即是一个我们认为满意的RVE的网格划分图形。从图中可以看出，就每个晶粒而言，晶粒边界上网格节点的分布是均匀的，而就整个RVE区域而言，晶粒与晶粒间网格是连续的，均匀过渡的。由此我们可以认为这种网格划分的效果是良好的。

附图：多晶体材料微观组织结构的网格划分

(a)多晶体材料微观组织结构几何图

(b)网格均匀划分的晶粒图

(c)网格局部密集的晶粒图

(d)网格均匀划分的两相多晶体材料图

第二篇：海尔组织结构分析

海尔组织结构分析

80年代，海尔同其他企业一样，实行的是“工厂制”。

集团成立后，1996年开始实行“事业部制”，集团由总部、事业本部、事业部、分厂四层次组成，分别承担战略决策和投资中心、专业化经营发展中心、利润中心、成本中心职能。

事业部———由集权向分权制转化的一种改革

事业部制是一种分权运作的形式，首创于20年代的美国通用汽车公司和杜邦公司。它是在总公司领导下设立多个事业部，各事业部有各自独立的产品和市场，实行独立核算。事业部内部在经营管理上则拥有自主性和独立性。这种组织结构形式最突出的特点是“集中决策，分散经营”，即总公司集中决策，事业部独立经营。这是在组织领导方式上由集权向分权制转化的一种改革。

海尔的事业部制，外面一般认为是学习或模仿日本的体制。实际上，它更多地学习参考了美国GE的管理体制。海尔在很多方面带有明显的GE痕迹。

美国GE的组织机构变迁经过了3个阶段：一是60年代的分权运作，促进了主业的增长和经营的多样化；二是70年代根据公司总财源的分配来安排下属单位的战略需求，让各下属公司建立战略事业单位，使全公司扩大了规模、增加了产品的种类并使利润持续不断地增长；三是到80年代进入战略经营管理时期，对前两个阶段的组织模式不断进行修正。

张瑞敏认为这种高度分权对市场销售具有有效刺激，但又发现，这种个体户式的拼杀，会造成各事业部之间盲目竞争，竞相重复使用内外资源，于大局不利，有可能形成单位销售额上升而集团整体投资回报率不高的局面，不利于集团重点扶持未来有发展前途的产业。因此，海尔对分权的大小、多少有自己战略性的考

虑。对“夕阳型”的产品尽可能分权划小经营单位，让其随行就市；而对“朝阳型”的产业，如未来的数字化家电，则要集中人力和财力，做大规模，确保竞争力。

果然，GE后来发现，公司的销售额大幅度增长了，但每股的红利并没有随着增长，与此同时，公司的投资回报率也下降了。

从超事业部到脱毛衣1972年起任GE董事长的雷金纳德·琼斯于1978年再次改组了公司的体制，实行“执行部制”，也就是“超事业部制”。这种体制就是在各个事业部上再建立一些“超事业部”，来统辖和协调各事业部的活动，也就是在事业部的上面又多了一级管理。在改组后的体制中，董事长琼斯和两名副董事长组成最高领导机构执行局，专管长期战略计划，负责和政府打交道，以及研究税制等问题。执行局下面设5个“执行部”，每个执行部由一名副总裁负责。执行部下共设有9个总部（实为集团），50个事业部，49个战略事业单位。各事业部的日常事务，以至有关市场、产品、技术、顾客等方面的战略决策，以前都必须向公司最高领导机构报告，而现在则分别向各执行部报告就行了。张瑞敏说，海尔的事业本部有些像GE1978年实行的“超事业部制”，它管了不少事业部，事业部下又管了不少项目和经营单位。像GE的5个执行部归副总裁领导一样，海尔的几位副总裁也分别领导着几大事业本部，总裁只管横向的几大中心，如财务中心、规模发展中心、资产运营中心、人力资源中心和企业文化中心等等。

韦尔奇接替琼斯后，对组织结构又作了大幅度的重新设计。他把组织的层级比做毛衣，当人外出穿了四件毛衣的时候，就很难感觉到外面的天气有多冷了。因此，韦尔奇撤销了事业部之上的管理机构，废除了战略事业单位，使自己能够

和事业部的领导人直接互动。这个新秩序的主要效果，就是赋予独立自主的事业部主管以权力，特别是大幅度扩大他们在资本配置上的权力，而这是管理上最重要的功能之一。改革以前，GE的组织就像多层的结婚蛋糕，改革后它像一个车轮，在中间有个轮轴，其外有轮辐向外延伸扩大。

有序的非平衡结构

在企业的运作方式上，海尔集团采取“联合舰队”的运行机制。集团总部作为“旗舰”以“计划经济”的方式协调下属企业。下属企业在集团内部是事业本部，对外则是独立法人，独立进入市场经营，发展“市场经济”，但在企业文化、人事调配、项目投资、财务预决算、技术开发、质量认证及管理、市场网络及服务等方面须听从集团的统一协调。用海尔人人都熟悉的话说，各公司可以“各自为战”，不能“各自为政”。张瑞敏说，集团所要求的，你必须执行，有问题我来负责、我来订正。你可以提出建议，但绝不许阳奉阴违。

从本质上说，海尔的组织结构经历了从直线职能式结构到矩阵结构再到市场链结构的三次大变迁。直线职能式结构就像一个金字塔，下面是最普通的员工，最上面是厂长、总经理。它的好处就是比较容易地控制到终端。直线职能在企业小的时候，“一竿子抓到底”，反应非常快。但企业大了这样就不行了。最大的弱点就是对市场反应太慢。为了克服这一问题，海尔改用矩阵结构。横坐标是职能部门，包括计划、财务、供应、采购；纵坐标就是不同的项目。对职能部门来讲，横纵坐标相互的接点就是要抓的工作。这种组织形式的企业发展多元化的阶段可以比较迅速地动员所有的力量来推进新项目。

在论述海尔组织结构的变迁时，张瑞敏再次强调了“有序的非平衡结构”：“整个组织结构的变化缘自我们组织创新的观点，就是企业要建立一个有序的非

平衡结构。一个企业如果是有序的平衡结构，这个企业就是稳定的结构，是没有活力的。但如果一个企业是无序的非平衡，肯定就是混乱的。我们在建立一个新的平衡时就要打破原来的平衡，在非平衡时再建立一个平衡。就像人的衣服一样，人长大了服装就要改，如果不改肯定要束缚这个人的成长。”

第三篇：民营企业组织结构分析

民营企业组织结构的特点

规范化程度不高

专门化程度不高

标准化程度不高

集权化程度高

职业化程度不高

内部关系复杂

与市场竞争要求存在较大差距

信息传递速度慢，容易失真

决策速度慢，市场反应迟缓

业务人员处理日常事务需要逐级汇报

市场压力上移，下属单位责任不到位

主要问题

未能充分考虑员工利益，企业缺乏凝聚力、分配不公,是大多数员工认为企业内部面临的主要问题

企业职能和岗位职责界定不清，进一步弱化了企业的管理控制能力

每种结构形式，无论是职能制、事业部制还是矩阵制，都只是一种工具，本身无所谓好坏，关键是这种工具能否使组织运行更有效率，实现内部责权关系和外部环境要求之间的协调一致，但是很多企业目前的组织结构已经表现出一些效率低下的特征：

决策滞后或质量不高:企业存在着大量问题需要经理以上的人员做出决策，导致决策者负担过重，难以保证决策质量

横向协调不畅:各部门习惯于将问题拿到总经理办公会上或者晨会上讨论，部门之间缺少积极主动的横向沟通

部门本位主义严重:采购部门重价格轻质量、生产部门重产量轻市场、销售部门重销售轻渠道，他们总体上表现为重本部门的短期利益，忽视企业的整体目标

第四篇：中国联通组织结构分析

中国联通组织结构分析

中国联合网络通信集团有限公司（简称“中国联通”）于2009年1月6日在原中国网通和原中国联通的基础上合并组建而成，在国内31个省（自治区、直辖市）和境外多个国家和地区设有分支机构，是中国唯一一家在纽约、香港、上海三地同时上市的电信运营企业，连续多年入选“世界500强企业”。

中国联通公司多年前在内部控制环境方面仍然存在一些缺陷：如相关经办人员缺乏职业道德，不讲诚信。存在故意舞弊行为；举报机制不健全。问题难以向上反映；责任追究制度不健全，作弊者无压力；监督机制不健全，相关部门不能及时发现问题，等到审计部门检查后事情真相才败露等。内部控制环境是直接造成各企业内部控制形式和内容差异的根本原因，对于我国大多数上市公司。不是没有建立相应的控制系统。而是由于存在于控制环境中的缺陷导致会计控制系统和管理控制系统的失效，根据电信的行业特点和中国联通的特殊性。对于中国联通控制环境显得尤为重要。对于中国联通而言。内部控制设计的重中之重是弥补当前控制环境中存在的缺陷。

一、组织结构调整的内容：

2010年1月8日，中国联通宣布，为了进一步理顺管理体制、充分整合资源、提高运行效率，中国联通近期对集团公司组织机构进行了调整。从调整情况看，中国联通充分考虑了原中国联通和原中国网通移动业务和固网业务的两大内容，将组织机构进行了新的划分，以便更好地发挥全业务运营的优势。以下为结构调整的具体内容：

一是在市场前端，整合市场部、个人客户部和家庭客户部，成立市场部和销售部。

二是在后台支撑方面，合并固网建设部门、固网运行维护部门和移动网络公司，组建中国联通网络分公司。同时，合并管理信息系统部和业务支撑系统部，成立信息化部。

三是在职能部门方面，合并风险管理部和法律事务部，成立法律与风险管理部。同时，将行政服务中心并入综合部，将财务共享中心并入财务部。四是整合研发机构，组建新的联通研究院。

五是整合新国信公司、中国号簿公司信息导航类业务，组建新的专业经营公司。

市场部和销售部的具体分工

文件提出了一些新成立的部门的具体分工，例如为了解决市场前端各客户群部门政出多门、多头对下，交叉扯皮、效率低下、营销资源不能共享等问题，整合市场部、个人客户部和家庭客户部，成立市场部和销售部。

市场部主要负责市场规划、经营计划、资费、品牌广告、业务管理以及协调监督等；

销售部主要负责2G/3G、固网、宽带以及融合业务、国际业务、新业务销售，负责终端、渠道管理等。

客服热线管理职责转移至客户服务部

联通还提出理顺客服热线管理职能，其中指出，为了解决客服热线双重管理、职责交叉问题，缩短管理链条，提高响应和处理的速度，将新国信公司负责的客服热线10010座席和运营管理职责、电话营销座席和服务支撑职责以及相应人员划转至客户服务部。

而各省级分公司在客户服务部下设客服呼叫中心，可根据情况在地市分公司设置客服呼叫中心。

另外，以整合资源，提升效率为目标，将固网建设、运维部门和移动网络公司合并，组建中国联通网络分公司(简称网络公司)，实现建设运维一体化管理。各省公司网络建设和运维部门也相应合并。

二、组织结构调整的比较：

组织构架调整前的问题：

1、总部职能部门繁多，且职能划分不清，造成决策缓慢，并难以促成公司整体的高效协调与凝合力。

2、总部与分公司权责划分不合理，致使业务发展受限，同时难以控制分公司渎职越限，以及资源浪费。

3、公司各部门及副总裁没有明确的损益责任与业绩标准，无法进行有效的考核。下图是联通公司结构调整后的结构图（图片来自麦肯锡分析）：

提高投资效率。

4、必须建立有效的机制及经营/管理流程，以确保分公司、业务单元和共享服务单元之间的高效协调。

5、总部职能部门的设置应清晰、精简，严格区分职能部门和业务单元对业绩的责任，即职能部门为成本中心，业务单元为损益中心。

6、实行总部对全公司财务、人力资源和审计的一条线管理。

7、关键岗位的任免应任人唯贤，不应考虑其原属单位或部门，确保人力资源得到充分利用，才能得到充分发挥。

第五篇：材料微观结构观察开放实验报告

材料微观结构观察开放实验报告

学院：

系：

专业：

年级：

姓名：

学号：

实验时间：

注明日期和第几节课

指导教师签字：

成绩：

一、实验目的和要求

1．了解材料微观结构观察与分析技术的实际应用；

2．了解光学金相显微镜的基本原理、主要部件的功能和显微镜的正确操作； 3．了解制作金相试样的步骤；

4．观察工程材料典型的微观结构，了解微观结构与材料性能之间的关系。

二、实验原理

观察材料的微观结构时，首先对试样进行研磨和拋光，得到一平整镜面。然后对试样的抛光表面进行适当的化学浸蚀处理，由于不同微观结构的腐蚀程度不同，使得腐蚀后的试样抛光面对入射光线反射强弱不同，因此借助各部分的明暗差异，便可在光学显微镜下观察到材料内部的微观结构形貌。

不同材料具有不同的微观结构，同种材料经过不同加工处理后其微观结构也会发生变化，从而使材料具有不同的性能。

三、主要仪器设备及材料

光学金相显微镜、台虎钳、镶嵌机、预磨机、抛光机、金相砂纸、浸蚀剂、吹风机、金相试样（45钢、铸铁和铝合金等）

四、制备金相试样和观察试样微观结构的主要过程。

五、实验后的收获。

实验报告提交要求：内容及格式见上

时间

实验后一周之内

方式

手写纸质版

提交地点：材料学院办公楼一楼大厅38号信箱（王慧敏）