ABAQUS多晶體材料斷裂模型

多晶體材料的斷裂研究有助于深入了解材料在微觀尺度下的力學行為,包括裂紋如何形成、擴展以及停止,這對于發展和完善固體力學和斷裂力學理論至關重要。本案例介紹在ABAQUS內基于Voronoi建立多晶體材料晶粒及晶界模型,并進行多晶材料的斷裂模擬。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖1

多晶材料晶粒及晶界模型采用CAD Voronoi V3 多圖層版生成,插件可將不同組分的晶粒在CAD內進行分圖層繪制,可控制晶粒占比參數,以精確建立多晶體模型。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖2

在AutoCAD內將不同成分的晶粒分別另存為dxf格式文件,并導入到ABAQUS建立草圖,利用草圖建立多組晶粒及晶界部件,本案例中,共建立了五種不同的晶粒。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖3

新建荷載施加裝置,并與多晶體模型裝配為整體,同時對不同組分的晶粒及晶界設置材料。由于本案例研究多組分晶粒模型的斷裂情況,因此不同組分的晶粒設置了不同的損傷破壞材料參數。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖4

設置加載塊及支座與試件間的接觸。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖5
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將下部支座固定,上部施加豎向位移,完成載荷的設置。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖6

進行網格劃分。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖7

建立作業提交計算并查看多晶模型的開裂結果。

ABAQUS多晶體材料斷裂模型的圖8

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