基于Cohesive方法的斷裂仿真

ABAQUS中Cohesive方法包含Cohesive接觸和Cohesive單元兩種,其實本質是一樣,只是定義方式和應用上存在一些差異,各具特色。

專題內容

基于Cohesive方法的斷裂仿真專題共分五章內容,分別是:

  • 3.1 專題簡介

  • 3.2 Cohesvie相關PPT講解:Cohesive單元&Cohesive接觸

  • 3.3 Cohesive方法相關的版本更新

  • 3.4 Cohesive嵌入方法POLARIS_InsertCohElem插件

  • 3.5.1 示例1:雙懸臂梁撕裂模擬(三個模型)

  • 3.5.2 示例2:Cohesive接觸在貨物運輸中的應用

  • 3.5.3 實例3:基于Cohesive單元的二維水力壓裂模擬

  • 3.5.4 實例4:撞擊破壞模擬(全局嵌入零厚度Cohesive單元

各版本更新

課程中簡要介紹了ABAQUS各軟件版本升級過程中,Cohesive方法相關的更新內容:

  • ABAQUS6.10、 ABAQUS6.11 、 ABAQUS6.13 :無更新

  • ABAQUS6.12:顯示分析中,基于牽引力分離的cohesive單元支持粘彈性材料模型Viscoelastic

  • ABAQUS6.14:牽引力分離準則中的拉壓剛度可以不一致;混合斷裂模式增加 MMIXDMI、 MMIXDME的輸出

  • ABAQUS2016:新增孔壓單元流體裂縫分支干摩擦等功能;GUI中增加嵌入Cohesive孔壓單元的網格編輯工具

  • ABAQUS2017:Cohesive接觸行為可以在隱式通用接觸中定義了。

POLARIS_InsertCohElem插件

功能概述:用于實體單元之間嵌入Cohesive單元功能,可實現復雜多裂縫的研究。拓展軟件原有功能,可實現全局、局部的零厚度或有厚度Coehsive單元的嵌入。

  • 支持二維(三角形、四邊形單元)、三維(六面體、楔形體、四面體單元)一階實體單元之間嵌入Cohesive單元層;

  • 嵌入方式多樣化,支持:全局單元面、全局幾何面、Set集合、手選幾何面和手選單元面五種嵌入區域;

  • 支持零厚度非零厚度Cohesive單元嵌入,(四面體單元除外);

  • 支持滲流非滲流Cohesive單元嵌入,可實現復雜縫網壓裂模擬。

星辰1.jpg


案例3.5.1

雙懸臂梁撕裂模型

通常實驗中通過該方法測試獲得材料膠結面的I型開裂斷裂參數。在本案例中,分別采用了Cohesive接觸-顯示求解、Cohesive接觸-隱式求解、以及Cohesive單元-隱式求解三種方法進行模擬,一方面可以了解不同方法如何進行模型的建立;另一方面對比不同建模方式的差異和結果的差異,讓大家有更深刻的認識。

星辰2.gif

案例3.5.2

Cohesive接觸在貨物運輸中的應用

基于Cohesive接觸的最大特征,講述了其在貨物運算中的應用,模擬吸力或點磁力的階段性存在。

星辰3.gif

案例3.5.3

基于Cohesive單元的二維水力壓裂模擬

水力壓裂模擬方法有很多,ABAQUS提供了很多實現方法,其中常用的是:基于Cohesive滲流單元的模擬方法基于XFEM(擴展有限元)的模擬方法;本節則通過一個簡單的二維水力壓裂模擬,讓大家了解Cohesive滲流單元。后續將錄制單獨課程:ABAQUS水力壓裂模擬專題,供大家參考學習。

本案例展示了儲隔層條件下的水力壓裂模型建立過程的一些細節。

星辰4.gif

案例3.5.4

撞擊破壞模擬(全局嵌入零厚度Cohesive單元

這是一個比較酷炫的例子,相信讓很多人對Cohesive能實現的效果有了一個更好的認識,也可能激發出你的仿真思路。案例講述的是壓頭撞擊厚板造成的復雜縫網生成過程,并可以對比不同入射速度條件下,縫網的形態。

其技術難點:全局嵌入零厚度Cohesive單元

首先聲明,嵌入過程是采用POLARIS_INSERTCOHELEM插件實現的,因此不代表學習視頻后能掌握這樣的仿真能力,請購買視頻者三思。

星辰6.gif



轉載自星辰北極星公眾號,感興趣的同學拐道去看看呀~鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/fRoLavymvSLLYhiX4ZoPDg

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

5
1
8