abaqus應力強度因子.docx

任務描述：無限大平板含有一單邊裂紋，裂紋長度為a=10mm,彈性模量E=210000,泊松比v=0.3，計算其裂紋強度因子。通過調整平板寬度，驗證平板長寬比對強度因子計算結果的影響。

設備基本情況：CPU：AMD Ryzen 7 5800H with Radeon Graphics

              內存：Samsung DDR4 3200MHZ

              顯卡：NVIDIA Geforce RIX 3060 Laptop GPU

              硬盤：WDC PC SN730 SDBPNIY-512G 1101476GB

處理技術、步驟如下：

1.   Part（示例平板尺寸4m×1m）

2.  Property

材料屬性，截面屬性定義及賦予

3.  Assembly

裝配

4.  interaction

創建、定義裂縫，選擇裂縫前端、尖端，定義q向量

對裂縫進行應力奇異設置

5.  step

J積分作為線積分在有限元中計算不便，用環形積分區域代替計算，number of contours代表積分圍數，4即取裂尖單元外第四圈單元作為環形區域積分

6.  load

設置約束及加載

7.  mesh

小圓內設置quad-dominated（sweep），圓環區域quad（sweep），其他區域quad-dominated（free）（medial axis）

8.  job，visualization

提交運算以及結果

耗時情況：

計算時間約半分鐘。

 

結果分析與結論：

改變平板長寬比，理論計算與有限元分析匯總如下，α代表應力強度因子，a、b分別為平板長寬，可得出規律：平板長寬比越不平衡，其強度因子越小。