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使用XFEM模擬材料開裂

瀏覽:1687 回答:9

我用XFEM模擬一種材料的斷裂,因為應力集中,裂紋首先從內環產生,然后擴展貫通。
實際情況下這個裂紋產生以后,兩邊還會有二次裂紋的生成,但是為什么兩側單元的應力達到了破壞條件,但是并不會再有裂紋產生了呢?
如果將頂部的單元從富集單元中刪去,裂紋不發生貫通,就會有二次裂紋的出現
這是為什么呢?

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星辰_北極星
第一種情況,你就理解為ABAQUS XFEM的局限就好;第二個問題,最大主應力準則是判定初始起裂和起裂方向的,最大主應力方向與開裂方向垂直,而你這里的拉剪是損傷演化判據(對于指定了裂縫方向的,初始起裂也可以拉或剪),好好看看幫助文檔,學學理論。
2018年7月19日
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張若楠
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@星辰_北極星 老師,您說的意思我懂。我沒有表達清楚,我所說的結合拉伸和剪切的意思不是Damage Evolution 中的損傷演化;

Damage for Traction Separation Laws中有六種判定初始起裂的準則,XFEM應該是都可以用的吧?

如果用最大主應力準則的話,對于單純的拉伸情況,初始的起裂強度我就設置為拉伸強度;但是對于我模擬的脆性材料,拉壓強度不同,材料破壞可能是拉壞的,也可能是剪壞的,那么起裂強度的值應該設置多少我是不知道的

所以我用Damage for Traction Separation Laws中的Quads準則,這時候需要輸入正應力的值,還有兩個剪應力的值,此時起裂強度可以設置了,那么起裂方向呢?我看幫助文檔中是這么寫的‘If you are using the extended finite element method (XFEM) to model fracture, you can choose the crack propagation direction when the damage initiation criterion is satisfied. The crack can extend at a direction normal to the element local 1-direction (default) or parallel to the element local 1-direction.’

這樣來確定方向是正確的嗎?

2018年7月19日
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張若楠
@星辰_北極星 老師,求指教
2018年7月19日
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張若楠
@星辰_北極星 還有一個問題想問您,現在的斷裂準則我用的是最大主應力準則,裂紋面垂直于最大主應力的方向。如果我用二次應力準則,結合拉伸和剪切破壞,那么它的斷裂方向是怎么確定呢?我們感覺用默認的垂直于1方向并不是真實的裂紋擴展方式,因為用不同的模型都是直直的一條線
2018年7月17日
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張若楠
@星辰_北極星 應力釋放是什么意思呢?第一種情況下裂紋貫穿以后,雖然兩側不會再有二次裂紋的生成,但是上面的剛體繼續向下壓,兩側的應力還是會一直在增加,而且拉伸應力遠遠超過了最大主應力準則設置的值
2018年7月17日
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星辰_北極星
ABAQUS XFEM有一個特點,預制的裂縫只有擴展到定義的擴展區域邊界,才會生成新的裂縫。所以才會有你這種現狀;另外當主裂縫貫穿,那么模型的應力可能釋放,也就無法生成新的裂縫。
2018年7月17日
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張若楠
@星辰_北極星 老師,求指教
2018年7月17日
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