斷裂數(shù)值
關(guān)注創(chuàng)建者：技術(shù)鄰公告 創(chuàng)建時(shí)間：2019-09-11
斷裂數(shù)值的視頻教程
斷裂力學(xué)的基礎(chǔ)與數(shù)值模擬—相場(chǎng)模型和內(nèi)聚力模型
主要面向力學(xué)和材料專(zhuān)業(yè)研究生,以及其他對(duì)斷裂知識(shí)感興趣的人。
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斷裂數(shù)值的實(shí)例教程
為研究爆炸成型彈丸(EFP) 軸向斷裂機(jī)理，采用有限元分析軟件LS-DYNA，引入Johnson-Cook 失效模型及自適應(yīng)算法，對(duì)典型EFP 裝藥結(jié)構(gòu)不同外曲率球缺形藥型罩OFHC 銅EFP 成型過(guò)程中的斷裂進(jìn)行數(shù)值模擬，并
通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
研究成果發(fā)表在兵工學(xué)報(bào)中，詳細(xì)見(jiàn)：
丁力, 蔣建偉, 門(mén)建兵, et al. 爆炸成型彈丸成型過(guò)程中的斷裂數(shù)值模擬及機(jī)理分析[J]. 兵工學(xué)報(bào), 2017(03):4-10.
同時(shí)在 "2018年爆炸力學(xué)會(huì)議" 進(jìn)行了專(zhuān)題匯報(bào)。詳細(xì)見(jiàn)：
丁力(*), 張先鋒, 蔣建偉. 鉭爆炸成型彈丸成型過(guò)程中斷裂機(jī)理分析[C]. 第十二屆全國(guó)爆炸力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議縮編文集, 桐鄉(xiāng), 2018:25.
爆炸成型彈丸成型過(guò)程中的斷裂數(shù)值模擬及機(jī)理分析.pdf
d3plot_007.mov
展開(kāi) 本案例介紹采用CDP材料對(duì)三維重建的混凝土細(xì)觀(guān)模型進(jìn)行損傷斷裂數(shù)值模擬有限元分析。
ABAQUS模型重建完成后，在屬性里建立骨料、砂漿、ITZ材料參數(shù)，并替換截面內(nèi)原有的空材料，這里砂漿及ITZ可使用EasyCDP插件直接生成混凝土損傷塑性材料，由于不考慮骨料的損傷破壞，因此不必設(shè)置骨料的損傷參數(shù)。
將混凝土細(xì)觀(guān)部件進(jìn)行裝配，添加分析步，并在載荷中設(shè)置受壓載荷。
建立并提交作業(yè)，查看最終的模擬結(jié)果。
背景
結(jié)構(gòu)的損傷、疲勞與斷裂破壞是工程結(jié)構(gòu)遭受往復(fù)載荷引起結(jié)構(gòu)失效的重要因素，該方面的計(jì)算分析越來(lái)越受到工程界的重視。為使學(xué)員理解損傷、疲勞和斷裂計(jì)算的相關(guān)概念和原理，同時(shí)也幫助工程師在最短時(shí)間內(nèi)掌握軟件的使用方法，提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高新產(chǎn)品設(shè)計(jì)與評(píng)估的能力。特舉辦“ANSYS Workbench結(jié)構(gòu)損傷、疲勞與斷裂數(shù)值計(jì)算方法與工程應(yīng)用”培訓(xùn)。該課程全面系統(tǒng)的講解nCode DesignLife軟件疲勞、損傷計(jì)算的原理和ANSYS Workbench斷裂計(jì)算原理，軟件設(shè)置方法以及常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法，重點(diǎn)講解材料疲勞曲線(xiàn)，載荷譜的處理方法，有限元結(jié)果的使用，應(yīng)力疲勞，應(yīng)變疲勞，振動(dòng)疲勞，斷裂參數(shù)計(jì)算，界面開(kāi)裂模擬，裂紋擴(kuò)展計(jì)算，疲勞裂紋擴(kuò)展壽命分析等內(nèi)容。詳情請(qǐng)參見(jiàn)第四部分“內(nèi)容大綱”。
時(shí)間地點(diǎn)
時(shí)間： 2019年4月17日-4月21日（第一天報(bào)到，授課4天）
地點(diǎn)：北京
主講專(zhuān)家
該課程講師，副教授，博士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程力學(xué)專(zhuān)業(yè)，擅長(zhǎng)工程數(shù)值分析，14年仿真分析經(jīng)驗(yàn)；仿真領(lǐng)域涉及結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力計(jì)算，結(jié)構(gòu)疲勞、損傷與斷裂，計(jì)算流體力學(xué)，流固耦合及多物理場(chǎng)耦合數(shù)值模擬，轉(zhuǎn)子及多體動(dòng)力學(xué)，工程傳熱與熱應(yīng)力計(jì)算，爆炸與沖擊力學(xué)，ansys二次開(kāi)發(fā)等。發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)。培訓(xùn)70多場(chǎng)次，學(xué)員上千人。
內(nèi)容大綱
報(bào)名費(fèi)用
標(biāo)準(zhǔn)費(fèi)用：4980元/人，食宿可統(tǒng)一安排，費(fèi)用自理。
展開(kāi) 奇異性理論一直延續(xù)至今，但奇異性斷裂力學(xué)在物理上存在本質(zhì)的缺陷，這主要表現(xiàn)在兩方面：
其一，在實(shí)際中發(fā)現(xiàn)的裂紋其上下表面間距和裂紋頂端曲率半徑都是有限值，且不等于零；
其二，實(shí)際裂紋，即使在裂紋頂端，應(yīng)力與應(yīng)變均為有限值，不存在所謂的應(yīng)力與應(yīng)變的奇異性。
這樣，基于數(shù)學(xué)尖裂紋和應(yīng)力奇異性的物理量缺乏堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。為了完善理論，呈現(xiàn)非奇異性，可以采用比較符合真實(shí)情形的半圓形頂端的鈍裂紋（或切口）模型，但鈍裂紋的曲率半徑的測(cè)量需要用金相的方法測(cè)出，這就需要金相斷裂力學(xué)的發(fā)展。
未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
彈塑性斷裂力學(xué)雖取得了一些進(jìn)展，但仍有許多尚待深入研究的問(wèn)題，它是當(dāng)前斷裂力學(xué)的主要研究方向之一。斷裂動(dòng)力學(xué)，對(duì)于線(xiàn)性材料還有待完善；對(duì)于非線(xiàn)性材料，尚處于研究初期，是斷裂力學(xué)的又一主要研究方向。隨著對(duì)斷裂問(wèn)題的深入研究及數(shù)學(xué)工具的方便使用，斷裂力學(xué)理論會(huì)日益成熟，斷裂力學(xué)應(yīng)用會(huì)日漸廣泛。
對(duì)于數(shù)值計(jì)算方法，其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)為：跨尺度的斷裂力學(xué)數(shù)值計(jì)算方法、并行數(shù)值計(jì)算方法、解析法與數(shù)值法的結(jié)合、多種計(jì)算方法的有機(jī)結(jié)合于融合、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化。
下載地址：斷裂力學(xué)中的數(shù)值計(jì)算方法及工程應(yīng)用
展開(kāi) 摘要：利用 ABAQUS/Explicit 軟件建立了彈體沖擊靶板的有限元模型，并采用不同的斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算。通過(guò)分析 鋁合金板沖擊失效單元的應(yīng)力狀態(tài)，揭示不同頭部形狀彈體沖擊下鋁合金板的失效機(jī)理，以及斷裂準(zhǔn)則對(duì)數(shù)值仿真結(jié)果的影 響規(guī)律。研究結(jié)果表明，相比 MJC 斷裂準(zhǔn)則，WMJC 斷裂準(zhǔn)則由于考慮了 Lode 角的影響，預(yù)測(cè)的結(jié)果與試驗(yàn)更吻合。隨著 彈體頭部曲率半徑比的增大，靶板失效單元中拉伸斷裂的占比逐漸增多，從而導(dǎo)致 Lode 角對(duì)數(shù)值仿真預(yù)測(cè)出的彈道極限的 影響逐漸減小。此外，在不同頭部形狀的彈體沖擊下，斷裂準(zhǔn)則對(duì)靶板失效模式的影響機(jī)制存在區(qū)別。
關(guān)鍵詞：數(shù)值仿真優(yōu)化；彈體頭部形狀；失效機(jī)理；斷裂準(zhǔn)則；應(yīng)力狀態(tài)
0 前言
鋁合金有較高的強(qiáng)度，比強(qiáng)度接近高合金鋼， 比剛度超過(guò)鋼，有良好的鑄造性能和塑性加工性能， 良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，良好的耐蝕性和可焊性， 在航天、航空、交通運(yùn)輸與建筑等領(lǐng)域有著廣泛的 應(yīng)用。此外，鋁合金結(jié)構(gòu)的高速?zèng)_擊、爆炸及結(jié)構(gòu)沖擊等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。因此，很有必要研究鋁合金 板在高速?zèng)_擊過(guò)程中的力學(xué)響應(yīng)特性和失效機(jī)制。 在高速?zèng)_擊過(guò)程中，鋁合金板往往發(fā)生大變形甚至 斷裂，而斷裂行為和失效機(jī)理直接影響其抗沖擊性 能。由于影響因素眾多，鋁合金板在沖擊下的失效 機(jī)理和性能研究主要結(jié)合試驗(yàn)、分析模型與數(shù)值仿 真進(jìn)行，而分析模型的合理性嚴(yán)重依賴(lài)于試驗(yàn)觀(guān)察 和相關(guān)假設(shè)[1]。 數(shù)值仿真相比試驗(yàn)研究不僅成本低、耗時(shí)短， 而且能夠獲取豐富的研究數(shù)據(jù)。因此，數(shù)值仿真在 沖擊工程領(lǐng)域獲得了不少成功的應(yīng)用，已成為研究沖擊問(wèn)題的一種有效和實(shí)用的方法。但是，數(shù)值仿 真結(jié)果受到很多因素的影響[2]，其中對(duì)金屬材料斷 裂應(yīng)變的不同表征形式，嚴(yán)重影響數(shù)值仿真結(jié)果的 有效性[3-4]。
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斷裂數(shù)值的最新內(nèi)容
生成數(shù)條裂紋，用插入cohesive單元做二維巖石切削4個(gè)月前
綜上，插入Cohesive單元生成多裂紋是二維巖石切削模擬中不可或缺的技術(shù)手段，其核心價(jià)值在于實(shí)現(xiàn)了巖石斷裂機(jī)理、數(shù)值計(jì)算精度與工程應(yīng)用需求的有機(jī)統(tǒng)一。
如需進(jìn)行三維混凝土細(xì)觀(guān)受壓損傷開(kāi)裂方面的仿真模擬也可參考ABAQUS三維混凝土細(xì)觀(guān)受壓損傷斷裂數(shù)值模擬視頻教程。
通用的非局部GTN模型模型8個(gè)月前
參考文獻(xiàn):《Numerical implementation of a non-local GTN model for explicit FE simulation of ductile damage and fracture》
GTN 一類(lèi)“耦合型”損傷模型在軟化階段會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變/損傷高度局部化，解失去橢圓性，導(dǎo)致結(jié)果強(qiáng)依賴(lài)單元尺寸（“網(wǎng)格越細(xì)，帶寬越窄、耗能趨零”）——這是做延性斷裂數(shù)值預(yù)測(cè)時(shí)公認(rèn)的頑疾
本案例介紹采用CDP材料對(duì)三維重建的混凝土細(xì)觀(guān)模型進(jìn)行損傷斷裂數(shù)值模擬有限元分析。
本案例基于ABAQUS AbyssFish CT2Model 3D V2.0插件，利用混凝土立方體試件的切片掃描圖像實(shí)現(xiàn)高精度有限元模型三維重建，精準(zhǔn)劃分骨料及水泥砂漿區(qū)域，構(gòu)建三維再生骨料混凝土細(xì)觀(guān)模型。施加單軸壓縮荷載，動(dòng)態(tài)追蹤再生混凝土的損傷演化過(guò)程，揭示裂紋的萌生及擴(kuò)展機(jī)制。本案例基于真實(shí)結(jié)構(gòu)的三維重建，突破傳統(tǒng)隨機(jī)模型的局限性，為再生混凝土的性能優(yōu)化提供可靠理論依據(jù)。
摘要：利用 ABAQUS/Explicit 軟件建立了彈體沖擊靶板的有限元模型，并采用不同的斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算。通過(guò)分析 鋁合金板沖擊失效單元的應(yīng)力狀態(tài)，揭示不同頭部形狀彈體沖擊下鋁合金板的失效機(jī)理，以及斷裂準(zhǔn)則對(duì)數(shù)值仿真結(jié)果的影 響規(guī)律。研究結(jié)果表明，相比 MJC 斷裂準(zhǔn)則，WMJC 斷裂準(zhǔn)則由于考慮了 Lode 角的影響，預(yù)測(cè)的結(jié)果與試驗(yàn)更吻合。
，電極端部數(shù)值最高。
混凝土斷裂的數(shù)值模擬與斷裂理論、物理試驗(yàn)相互印證與補(bǔ)充,并隨著科技發(fā)展不斷地提高著混凝土斷裂問(wèn)題模擬的準(zhǔn)確性。近年發(fā)展起來(lái)的斷裂相場(chǎng)法,通過(guò)場(chǎng)變量的自動(dòng)演化獲取裂紋路徑,可方便地模擬出裂紋的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展過(guò)程。
2 XFEM工作機(jī)理
擴(kuò)展有限元法(XFEM)【Abaqus 2021 擴(kuò)展有限元 XFEM新功能；[最新文獻(xiàn)]錨桿加固全飽和斷裂多孔介質(zhì)的數(shù)值過(guò)程】是21世紀(jì)初開(kāi)發(fā)的一種新的數(shù)值方法[Belytschko T., Black T., 1999, Elastic crack growth in finite elements with minimal remeshing, International
對(duì)于數(shù)值計(jì)算方法，其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)為：跨尺度的斷裂力學(xué)數(shù)值計(jì)算方法、并行數(shù)值計(jì)算方法、解析法與數(shù)值法的結(jié)合、多種計(jì)算方法的有機(jī)結(jié)合于融合、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化。
下載地址：斷裂力學(xué)中的數(shù)值計(jì)算方法及工程應(yīng)用
