斷裂數值的案例
爆炸成型彈丸成型過程中的斷裂數值模擬
為研究爆炸成型彈丸(EFP) 軸向斷裂機理，采用有限元分析軟件LS-DYNA，引入Johnson-Cook 失效模型及自適應算法，對典型EFP 裝藥結構不同外曲率球缺形藥型罩OFHC 銅EFP 成型過程中的斷裂進行數值模擬，并
通過實驗進行驗證。
研究成果發表在兵工學報中，詳細見：
丁力, 蔣建偉, 門建兵, et al. 爆炸成型彈丸成型過程中的斷裂數值模擬及機理分析[J]. 兵工學報, 2017(03):4-10.
同時在 "2018年爆炸力學會議" 進行了專題匯報。詳細見：
丁力(*), 張先鋒, 蔣建偉. 鉭爆炸成型彈丸成型過程中斷裂機理分析[C]. 第十二屆全國爆炸力學學術會議縮編文集, 桐鄉, 2018:25.
爆炸成型彈丸成型過程中的斷裂數值模擬及機理分析.pdf
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展開 ABAQUS基于CT掃描重建與CDP模型的混凝土細觀損傷斷裂三維數值模擬
本案例介紹采用CDP材料對三維重建的混凝土細觀模型進行損傷斷裂數值模擬有限元分析。
ABAQUS模型重建完成后，在屬性里建立骨料、砂漿、ITZ材料參數，并替換截面內原有的空材料，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，因此不必設置骨料的損傷參數。
將混凝土細觀部件進行裝配，添加分析步，并在載荷中設置受壓載荷。
建立并提交作業，查看最終的模擬結果。
【4月17-21日 北京】ANSYS Workbench結構損傷、疲勞與斷裂數值計算方法與工程應用
背景
結構的損傷、疲勞與斷裂破壞是工程結構遭受往復載荷引起結構失效的重要因素，該方面的計算分析越來越受到工程界的重視。為使學員理解損傷、疲勞和斷裂計算的相關概念和原理，同時也幫助工程師在最短時間內掌握軟件的使用方法，提升解決實際問題的能力，提高新產品設計與評估的能力。特舉辦“ANSYS Workbench結構損傷、疲勞與斷裂數值計算方法與工程應用”培訓。該課程全面系統的講解nCode DesignLife軟件疲勞、損傷計算的原理和ANSYS Workbench斷裂計算原理，軟件設置方法以及常見問題的解決方法，重點講解材料疲勞曲線，載荷譜的處理方法，有限元結果的使用，應力疲勞，應變疲勞，振動疲勞，斷裂參數計算，界面開裂模擬，裂紋擴展計算，疲勞裂紋擴展壽命分析等內容。詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間： 2019年4月17日-4月21日（第一天報到，授課4天）
地點：北京
主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
內容大綱
報名費用
標準費用：4980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 CAE工程師必學：斷裂力學的一些知識點 附斷裂力學中的數值計算方法及工程應用下載
奇異性理論一直延續至今，但奇異性斷裂力學在物理上存在本質的缺陷，這主要表現在兩方面：
其一，在實際中發現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，實際裂紋，即使在裂紋頂端，應力與應變均為有限值，不存在所謂的應力與應變的奇異性。
這樣，基于數學尖裂紋和應力奇異性的物理量缺乏堅實的物理基礎。為了完善理論，呈現非奇異性，可以采用比較符合真實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量需要用金相的方法測出，這就需要金相斷裂力學的發展。
未來的發展趨勢
彈塑性斷裂力學雖取得了一些進展，但仍有許多尚待深入研究的問題，它是當前斷裂力學的主要研究方向之一。斷裂動力學，對于線性材料還有待完善；對于非線性材料，尚處于研究初期，是斷裂力學的又一主要研究方向。隨著對斷裂問題的深入研究及數學工具的方便使用，斷裂力學理論會日益成熟，斷裂力學應用會日漸廣泛。
對于數值計算方法，其未來的發展趨勢為：跨尺度的斷裂力學數值計算方法、并行數值計算方法、解析法與數值法的結合、多種計算方法的有機結合于融合、數據處理自動化。
下載地址：斷裂力學中的數值計算方法及工程應用
展開 
基于不同斷裂準則的 6061-T651 鋁合金板抗沖擊性能數值仿真研究
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則進行數值仿真計算。通過分析 鋁合金板沖擊失效單元的應力狀態，揭示不同頭部形狀彈體沖擊下鋁合金板的失效機理，以及斷裂準則對數值仿真結果的影 響規律。研究結果表明，相比 MJC 斷裂準則，WMJC 斷裂準則由于考慮了 Lode 角的影響，預測的結果與試驗更吻合。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，從而導致 Lode 角對數值仿真預測出的彈道極限的 影響逐漸減小。此外，在不同頭部形狀的彈體沖擊下，斷裂準則對靶板失效模式的影響機制存在區別。
關鍵詞：數值仿真優化；彈體頭部形狀；失效機理；斷裂準則；應力狀態
0 前言
鋁合金有較高的強度，比強度接近高合金鋼， 比剛度超過鋼，有良好的鑄造性能和塑性加工性能， 良好的導電、導熱性能，良好的耐蝕性和可焊性， 在航天、航空、交通運輸與建筑等領域有著廣泛的 應用。此外，鋁合金結構的高速沖擊、爆炸及結構沖擊等現象經常發生。因此，很有必要研究鋁合金 板在高速沖擊過程中的力學響應特性和失效機制。 在高速沖擊過程中，鋁合金板往往發生大變形甚至 斷裂，而斷裂行為和失效機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 機理和性能研究主要結合試驗、分析模型與數值仿 真進行，而分析模型的合理性嚴重依賴于試驗觀察 和相關假設[1]。 數值仿真相比試驗研究不僅成本低、耗時短， 而且能夠獲取豐富的研究數據。因此，數值仿真在 沖擊工程領域獲得了不少成功的應用，已成為研究沖擊問題的一種有效和實用的方法。但是，數值仿 真結果受到很多因素的影響[2]，其中對金屬材料斷 裂應變的不同表征形式，嚴重影響數值仿真結果的 有效性[3-4]。
展開 【原創成果】細觀混凝土、UHPC數值建模與非線性斷裂模擬
關鍵詞：隨機細觀模擬(stochastic simulation at mesoscale)，XCT實驗與圖像處理(XCT test and image processing)，連續損傷塑性(damaged plasticity)，離散粘結裂縫(discrete cohesive crack)，準脆性相場(quasi-brittle phase field)，有限元法(FEM)，光滑有限元法(smoothed finite element method, SFEM)，比例邊界有限元法(scaled boundary finite element method, SBFEM)，混凝土類復合材料(concrete-like composite materials)，隨機場(random field)，纖維橋連(fibre bridging)，動力斷裂行為(dynamic fracture behaviour)
【書籍推薦】(持續更新)：
[1] 徐世烺. 混凝土斷裂力學[M]. 北京: 科學出版社, 2011.
[2] 杜修力, 金瀏. 混凝土細觀分析方法與應用[M]. 北京: 科學出版社, 2020.
[3] 混凝土細觀損傷斷裂數值模擬[M]. 北京: 中國建材工業出版社, 2024. (30萬字, 徐世烺院士作序).
[4] Du X L, Jin L. Size effect in concrete materials and structures[M]. Beijing, China: Science Press, 2021.
[5] Van Mier J G M. Concrete fracture: a multiscale approach[M]. Boca Raton, FL: CRC press, 2012.
展開 斷裂力學中的數值計算方法
斷裂力學中的數值計算方法
ABAQUS結構損傷及斷裂數值及工程應用專題
網格無關性簡介
案例2：T型管網格劃分
案例3：復雜裝配體網格劃分
案例4：節點移動
ABAQUS
斷裂力學與損傷概述
理解斷裂力學與損傷基本技術點
1. ABAQUS斷裂力學功能匯總
2. 材料損傷的種類與定義過程
3. 斷裂力學的應用場景與技術特點
4. 斷裂過程對網格質量的要求
5. 斷裂力學與損傷建模注意事項及技巧
6. 聚合層單元的剝離過程
7. 虛擬裂紋擴展（VCCT）基本過程
8. 擴展有限元（XFEM）詳細過程
9. 常見裂紋擴展結果后處理與數據顯示
10. 斷裂力學J積分及強度因子等重要概念
案例5：T向焊接件焊縫表面裂紋熱固耦合應力強度因子計算
案例6：壓力容器表面橢圓裂紋J積分算法
案例7：多裂紋板裂紋尖端T應力計算
案例8：中心裂紋拉伸作用蠕變過程C*積分計算
案例9：3D雙臂梁界面擴展模擬
案例10：三點彎曲三維裂
ABAQUS
斷裂與損傷常見注意事項
幾種常見的斷裂與損傷分析過程
掌握常見斷裂分析過程
斷裂與損傷力學重點結果處理
培訓收費有兩類，請您按自身需要靈活選擇。
展開 【10月25日-28日 西安】Abaqus結構損傷及斷裂數值仿真及工程應用專題
一、19個實例模型貼近工程實戰操作：
案例01：實體-梁結構連接靜載分析
案例02：T型管網格劃分
案例03：采用局部控制T型管網格劃分
案例04：復雜裝配體網格劃分
案例05：節點移動
案例06：T型焊接件焊縫表面裂紋熱-固耦合應力強度因子計算
案例07：壓力容器表面橢圓裂紋J積分算法
案例08：多裂紋板裂紋尖端T應力計算
案例09：中心裂紋拉伸作用蠕變過程C*積分計算
案例10：3D雙懸臂梁界面擴展模擬
案例11：三點彎曲三維裂紋擴展計算
案例12：時間序列載荷生成
案例13：時間序列載荷合成
案例14：剛柔耦合機構應力疲勞計算
案例15：壓力容器疲勞計算
案例16：振動臺疲勞計算
案例17：點焊疲勞計算
案例18：焊縫疲勞計算
案例19：平板單邊裂紋擴展疲勞計算
二、差異化、效果保證：
1、實戰：專注CAE仿真計算12年，有自己的超算中心，積累了大量的項目工程案例
2、原理：帶領學員訓練實操過程，注重步驟和設置原理
3、系統：7600+學員反饋、工程實例更新與精選，形成系統的版權知識體系
4、響應：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果：所有學員提供高配筆記本、工程模型、電子資料、操作軟件、操作指導與反饋
三、增值服務
持本人學生證或教師證享有9折優惠；一個單位同時報名2人享有9折優惠； 一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠。
四、時間地點
2019年10月25日 - 28 日 西安
（第一天報道，上課三天）
五、課程大綱：
六、培訓費用
1、3980元/人（含正脈科工CAE結業證書一本）,住宿可統一安排，費用自理。
2、考取《CAEMC
展開 ABAQUS切片掃描三維重建再生骨料混凝土細觀損傷斷裂數值模擬
由于需要考慮再生骨料及砂漿的細觀損傷斷裂，因此采用EasyCDP插件分別生成兩種損傷塑性材料模型，砂漿材料20 MPa，再生骨料15.8 MPa，并將CT2Model 3D插件建模時生成的Section中的空材料替換為CDP材料。
將模型裝配，設置分析步并施加軸心受壓載荷，需要注意載荷應施加到試件成型時的側面。
建立并提交作業，查看模擬結果。
可觀察到裂紋開展穿過再生骨料。
再生骨料混凝土試件在受壓下的縱向位移。
再生骨料的損傷斷裂。
ABAQUS三維多面體骨料密堆積混凝土細觀建模
如需進行三維混凝土細觀受壓損傷開裂方面的仿真模擬也可參考ABAQUS三維混凝土細觀受壓損傷斷裂數值模擬視頻教程。
通用的非局部GTN模型模型
參考文獻:《Numerical implementation of a non-local GTN model for explicit FE simulation of ductile damage and fracture》
GTN 一類“耦合型”損傷模型在軟化階段會產生應變/損傷高度局部化，解失去橢圓性，導致結果強依賴單元尺寸（“網格越細，帶寬越窄、耗能趨零”）——這是做延性斷裂數值預測時公認的頑疾
作者沿 Tvergaard–Needleman 的思路，把孔隙率的演化率做非局部積分平均（積分型非局部），并在顯式算法里給出一套能“真正規模不敏感”的數值實現：
1，用權函數實現非局部孔隙率演化
2，提出“交替推進”的非局部更新，更加穩健
3，彈性區也更新非局部量
4，鄰接矩陣用“當前構形”逐步更新（精度更高，計算成本更大）
通過這一套精心設計的非局部數值方案實現了全局力學響應隨網格細化明顯趨于網格無關，結果如下所示：
局部和非局部不同網格密度下的當前孔洞體積分數分布示意圖：
可以看到不同網格密度下，nonlocal模型的孔隙度幾乎保持不變
幾種不同網格密度下，局部和非局部模型的力位移曲線如下：
非局部模型的不同網格密度下的斷裂行為的一致性也顯著高于局部模型。
然而這類型模型通常計算的開銷會顯著高于局部模型，相對困難應用于工程規模的計算，不過學術研究價值很高。感興趣的可以繼續在此基礎上進行擴展分析，如在當前模型中引入各向異性屈服，梯度效應，剪切損傷之類。這里顯示按照作者思路編寫代碼的實現效果。
展開 【9月20-23日 北京】 nCode DesignLife+Workbench結構疲勞、損傷與斷裂
一、課程背景
結構的損傷、疲勞與斷裂破壞是工程結構遭受往復載荷引起結構失效的重要因素，該方面的計算分析越來越受到工程界的重視。特舉辦《ANSYS nCode DesignLife+Workbench結構疲勞、損傷與斷裂數值計算方法及其工程應用》研修班。該研修班全面系統的講解ANSYS nCode DesignLife軟件疲勞、損傷計算的原理和ANSYS Workbench斷裂計算原理，軟件設置方法以及常見問題的解決方法，重點講解材料疲勞曲線，載荷譜的處理方法，有限元結果的使用，應力疲勞，應變疲勞，多軸疲勞，蠕變疲勞，振動疲勞，斷裂參數計算，界面開裂模擬，裂紋擴展計算，擴展有限元，疲勞裂紋擴展壽命分析等內容，使學員理解損傷、疲勞和斷裂計算的相關概念和原理，同時也幫助工程師在最短時間內掌握軟件的使用方法，提升解決實際問題的能力，提高新產品設計與評估的能力。
二、時間及地點
2019年9月20日-9月23日 北京
（第一天報到，授課3天）
三、主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，Ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
展開 本人已開設的網絡在線培訓課程，有需要者隨時聯系
課程1-ANSYS Workbench結構有限元分析培訓（Mechanical）
課程2-ANSYS Workbench接觸非線有限元專題培訓
課程3-ANSYS Workbench結構動力學專題培訓
課程4-過盈配合結構有限元分析專題培訓
課程5-ANSYS Workbench高級工程實例培訓
課程6-ANSYS Workbench結構工程實例專題培訓
課程7-ANSYS Mechanical APDL 結構有限元培訓
課程8-齒輪接觸專題培訓-Workbench
課程9-CFD-Fluent通用技術培訓（Workbench平臺）
課程10-結構斷裂力學數值模擬技術專題培訓
課程11-ANSYS nCode Designlife結構疲勞計算專題培訓
課程12-ANSYS Workbench結構有限元高級技術培訓
課程13-LS-DYNA顯式結構動力學專題培訓
課程14-ANSYS Workbench結構非線性專題課程
課程15-CFD-Fluent流體工程實例培訓
課程16-ANSYS界面裂紋失效與擴展模擬專題培訓
課程17-ANSYS Workbench結構有限元理論與工程應用培訓
課程18 DesignXplorer優化設計專題培訓
課程19-Fluent 流-固耦合理論與工程應用培訓
課程20 ANSYS-APDL參數化編程與工程應用培訓
課程21-傳熱分析和熱應力計算專題培訓
課程22-ANSYS-MESH模塊網格劃分專題培訓
課程23-ANSYS+Fluent噪聲及聲-固耦合專題培訓
課程可以直接購買，購買后負責課程學習答疑，感興趣者加我QQ：358782159 驗證：技術鄰，索要具體的提綱。
展開 《斷裂動力學原理與應用》
ISBN：7564004835
印次：1
紙張：膠版紙
字數：552000
版次：1
內容提要：
斷裂動力學是一門新學科，研究慣性效應起重要作用情形下固體中裂紋傳播的規律。本書由兩大部分組成，第一部分討論它的原量，包括裂紋動態起始擴展和快速傳播以及可能的止裂問題，裂紋對波的散射，也介紹了非線性動態裂紋問題、普遍的以及耦合溫度場的三維動態裂紋問題、新型材料的動態斷裂研究、數值方法和實驗方法的原理；第二部分為上述原理的應用，包括動態應力強度因子匯編，材料動態斷裂韌性的測試以及在科學與工程中應用實例的討論。有關章節的附錄中給出的某些較復雜數學計算的補充細節。
本書可供高年級大學生、研究生、科學、科研人員和有關工程技術人員參考。
展開 