自動三維裂紋擴展模擬的案例
三維復(fù)合材料CT試樣裂紋擴展模擬 ￥20
關(guān)于X-FEM：
X-FEM可以與兩種方法結(jié)合使用：
-內(nèi)聚區(qū)模型（基于X-FEM的內(nèi)聚行為）
-虛擬裂紋閉合技術(shù)（基于X-FEM的LEFM方法）
在本教程中，將使用以上兩種方法。基于X-FEM的內(nèi)聚行為適合于對延性材料的破壞進行模擬（90°層中的基體破壞），而基于LEFM方法的X-FEM適合于對脆性材料的破壞進行模擬（0°層中的纖維破壞）。
2.初始裂紋位置
3.基于材料cohesive行為的XFEM定義（90°層中的基體破壞、延性）
定義屬性：
材料屬性賦予部件（是中間的3個cell）
定義方向：
定義XFEM（中間三個cell）
3.基于線彈性斷裂力學(xué)的XFEM定義（0°層中的纖維破壞、脆性）
定義XFEM（前面三個cell）定義XFEM（后面三個cell）
4.控制輸出
5. 修改常規(guī)解決方案控件以改善收斂行為
展開 ABAQUS低周循環(huán)疲勞LCF模擬三維疲勞裂紋擴展一些經(jīng)驗 ￥2.6
ABAQUS中的LCF(LOW CYCLE FATIGUE功能結(jié)合XFEM和PARIS法則可以模擬裂紋的疲勞擴展，計算裂紋每前進一步所需要的循環(huán)次數(shù)。下面給出了具體的C3、C4與Paris參數(shù)的計算過程，和自己看論文等的一些總結(jié)與經(jīng)驗，關(guān)于step的一些調(diào)整等，后面做了一個三維平板的案列，案例參考文獻中的參數(shù)，結(jié)果與文獻中較為符合，參考文獻和CAE也給出。
Abaqus擴展有限元法計算三維裂紋的擴展Step by Step ￥3
Abaqus擴展有限元法計算三維裂紋的擴展-01-20.pdf
自動裂紋擴展的裂紋引入與更新問題解決方法 ￥1
2、引入裂紋后FRANC3D輸出的有限元模型丟失一些接觸或其他邊界條件
請把所有的屬性定義在網(wǎng)格模型上，有限元軟件輸出的網(wǎng)格模型最好不要直接讀入FRANC3D，應(yīng)把模型文件（如*.cdb、*.inp、*.dat）再次讀入到有限元軟件中（此時只有網(wǎng)格模型），檢查并重新定義所有的接觸、邊界條件和荷載等屬性，再次輸出模型文件，然后讀入FRANC3D即可。
如果使用ABAQUS，建議不要輸出part、assembly等關(guān)鍵字，可以修改ABAQUS的環(huán)境文件，打開abaqus如下安裝目錄的abaqus_v6.env，編輯添加cae_no_parts_input_file=ON，保存即可。
C:\SIMULIA\Abaqus\6.14-1\SMA\site\abaqus_v6.env
關(guān)于裂紋擴展步長（Median extension）和裂尖單元環(huán)半徑（Template radius）
擴展步長默認為裂紋特征尺寸的20%，單元環(huán)半徑默認為裂紋特征尺寸的10%。如，引入半徑為1mm的圓形角裂紋，擴展步長默認為0.2mm，單元環(huán)半徑默認為0.1mm。在后續(xù)裂紋擴展過程中，一般按照此原則來設(shè)定，如要獲得精確的解，最好不要超出默認值。
因此，隨著裂紋尺寸增大，擴展步長和單元環(huán)半徑可逐漸變大，如為板類部件，還要注意單元環(huán)的半徑不能大于板厚的10%才為合理。
展開 
ABAQUS裂紋尖端應(yīng)變、裂紋擴展模擬及問題
前幾天有人問我ABAQUS做焊點分析，我一看他給我的一片文獻，其實是用ABAQUS做裂紋擴展分析。之前也沒接觸過裂紋分析，于是照貓畫虎做了個算例，但是裂紋沒有擴展。
ABAQUS做裂紋有三種方法：contour integral，擴展有限元及VCCT法，這里用了contour integral法。
如圖所示，V形楔形處有一個預(yù)制裂紋，是采用Interaction模塊的assign seam設(shè)定的，裂紋的擴展面及方向是通過crack來設(shè)定的，類型為contour integral。材料模型定義了塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，彈性參數(shù)、GTN參數(shù)、脆性失效參數(shù)等。模型上的兩個孔，一個固支、一個勻速拉。預(yù)期當(dāng)裂紋尖端的單元變形達到某一個值時將刪除單元。
您看見了就給個意見唄。
步驟：
建立模型，進行適當(dāng)?shù)膒artition
定義材料：分別定義了elastic彈性參數(shù)、plastic真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、GTN模型參數(shù)、脆性失效參數(shù)（包括一個叫演化參數(shù)）。
定義預(yù)制裂紋、定義裂紋擴展面、方向，定義失效單元的generation。
邊界條件，提交job，查看結(jié)果。
結(jié)果：預(yù)期模型在塑性變形不是很大時就會產(chǎn)生裂紋擴展，但是模型產(chǎn)生了很大塑性變形后仍然沒有發(fā)生失效。
Mises應(yīng)力場：
x方向正應(yīng)力場
x方向真實應(yīng)變場
x方向塑性應(yīng)變場
裂紋尖端應(yīng)變的結(jié)果還是挺漂亮的，雖然正確性有待考證，如果裂紋出來了就完美了，可惜裂紋沒出來。
展開 ABAQUS二維裂紋擴展模擬詳解
需要注意的是，在ABAQUS中當(dāng)采用圍線積分（contour integral）來計算應(yīng)力強度因子時，在圍線積分的區(qū)域只能為四邊形或六面體單元，雖然裂紋尖端的網(wǎng)格為三角形單元，但其實際上是退化的四邊形單元（degenerated quad），后面將會介紹如何劃分裂尖網(wǎng)格。
為了在ABAQUS中定義裂紋，首先需要指定裂紋面（crack front）以及裂紋尖端（crack tip），對于通過ABAQUS創(chuàng)建的二維部件實例，裂紋前沿可以指定為幾何點，幾何邊線以及幾何面，裂紋尖端可以指定為幾何點，而對于外部導(dǎo)入的二維網(wǎng)格（orphan mesh），裂紋前沿可以指定為節(jié)點，單元邊和單元面，裂紋尖端尖端可以指定為節(jié)點。除此之外還需要指定裂紋面的法向矢量方向或者裂紋擴展的方向，在ABAQUS中裂紋擴展的方向也被稱為q向量，該向量將用于圍線積分的計算。裂紋的定義如圖3所示。
圖3 ABAQUS裂紋定義界面
為了在裂尖單元中引入奇異性，需要對單元節(jié)點進行特殊的處理。如圖4所示，對于8節(jié)點的四邊形單元（二階單元，具有中間節(jié)點），首先ABAQUS會將四邊形單元的其中一條邊壓縮，假設(shè)該單元邊由節(jié)點a, b和c構(gòu)成，壓縮之后節(jié)點a, b和c將合并共同構(gòu)成裂紋尖端，隨后與裂紋尖端相連的兩條單元邊上的中間節(jié)點將會被移動到距離裂紋尖端1/4處的位置。
展開 經(jīng)典模擬案例4-道路在移動載荷下的裂紋擴展模擬（結(jié)果展示）
本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發(fā)（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應(yīng)力強度因子、J積分等），裂紋擴展（XFEM擴展有限元、cohesive element、cohesive surface、debond），水化熱（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等），復(fù)合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結(jié)模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規(guī)熱力耦合等。
本人只研究ABAQUS一個軟件，因此對軟件認識比較深入，對于ABAQUS軟件數(shù)值模擬非常有經(jīng)驗，目前已經(jīng)完成有2000+的模擬案例。
如若有技術(shù)支持需要，可聯(lián)系我QQ 284589695。
展開 基于VCCT的裂紋擴展模擬
http://www.docin.com/p-437977520.html
經(jīng)典案例模擬1-巖石在溫度梯度下的裂紋擴展模擬（結(jié)果展示）
本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發(fā)（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應(yīng)力強度因子、J積分等），裂紋擴展（XFEM擴展有限元、cohesive element、cohesive surface、debond），水化熱（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等），復(fù)合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結(jié)模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規(guī)熱力耦合等。
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如若有技術(shù)支持需要，可聯(lián)系我QQ 284589695。技術(shù)服務(wù)會適當(dāng)收費，希望理解。
展開 批量插入cohesive單元模擬裂紋擴展-原創(chuàng)例子
<p>目前為止裂紋的任意路徑擴展模擬主要有三種方法：1 基于斷裂力學(xué)，根據(jù)計算得到的G或者K與臨界值進行比較，設(shè)置裂紋的一次擴展長度，更新模型，重新劃分網(wǎng)格，再進行下一次計算，這種方法雖然可以實現(xiàn)裂紋的任意路徑擴展，但是必須預(yù)制裂紋，而且計算十分復(fù)雜，實現(xiàn)困難，對于沒有什么編程基礎(chǔ)的人，幾乎很難實現(xiàn)，另外，它對于模擬裂紋的分叉及交叉問題幾乎無能為力；2 通過ABAQUS軟件中的擴展有限單元法即便XFEM，這種方法對于簡單模型的失效分析極為有限，而且與實驗吻合較好，而且可以很方便地預(yù)制裂紋的位置，不受幾何模型的限制，同時，它可以使用斷裂力學(xué)準(zhǔn)則模擬預(yù)制裂紋的擴展，又可以使用損傷力學(xué)準(zhǔn)則模擬裂紋的萌生及后續(xù)的擴展，但是即便有如此多優(yōu)點，目前為止它的應(yīng)用仍然不是十分廣泛，這主要因為它有一個致命的弱點，就是不能模擬裂紋的合并及分叉，盡管最先版本的ABAQUS中加入了裂紋合并及分叉的模擬，但是效果簡直不忍直視，可以忽略了，但是反過來說，這也是軟件的一大進步，相信在不久的將來，ABAQUS可以把裂紋的分叉及合并做的更好，到時候大家就可以暢游分叉裂紋的世界了，但估計這需要一個較長時間的等待了；3 通過在實體單元間批量插入cohesive單元實現(xiàn)任意裂紋的萌生及擴張，這種方法最大的好處就是裂紋的整個過程都可以實現(xiàn)，包括萌生、擴張、分叉、合并、剝落，但是它也有一個弱點，使用過cohesive的人都知道，參數(shù)比較難調(diào)，要想達到預(yù)期的效果必須進行大量的調(diào)試，但是話說回來，任何模擬工作都要經(jīng)過大量的調(diào)試過程，總之，這種方法是一個非常好用又有效的方法，下面給出2d和3d原創(chuàng)例子的效果圖及cae、inp和動畫文件。
展開 ALOF三維裂紋擴展仿真實例——門式起重機主梁的角焊縫分析
ALOF含缺陷設(shè)備的軟件安全評定計算軟件——門式起重機主梁的角焊縫分析
1、背景介紹及模型簡化ALOF實現(xiàn)
門式起重機主梁的角焊縫是最容易出現(xiàn)裂紋擴展的區(qū)域之一，我們以此部位為例介紹ALOF確定漏檢設(shè)備檢修周期的過程。
圖1.門式起重機示意圖
圖2.門式起重機主梁參數(shù)化建模對話框與參數(shù)化模型
通過對該設(shè)備進行現(xiàn)場儀器探測和主梁模型的有限元分析，發(fā)現(xiàn)在某角焊縫處存在最大拉應(yīng)力σm=150MPa，該部位受力如下圖3所示：
圖3角焊縫模型
該角焊縫處存在一漏檢表面裂紋，以探測設(shè)備的漏檢長度作為裂紋初始長度，裂紋長度a =2mm，如下圖4所示。對該角焊接局部區(qū)域建立有限元模型，并定義初始裂紋，進行檢修周期的計算，有限元模型如圖5所示。
(a) 導(dǎo)入二維CAD模型 (b) 生成平面網(wǎng)格模型 (c)拉伸得到實體網(wǎng)格模型
圖4.角焊接區(qū)建模過程
2、計算結(jié)果展示
圖 5.角焊接處裂紋擴展結(jié)果展示
圖6.動態(tài)裂紋擴展過程gif
3、確定檢修周期。
(a) 安全系數(shù)與疲勞次數(shù)關(guān)系曲線 (b)裂紋擴展量和疲勞次數(shù)關(guān)系曲線
圖7.疲勞次數(shù)分析結(jié)果
由圖可知，該裂紋在應(yīng)力循環(huán)1.4百萬次以后，安全系數(shù)急劇變小，疲勞次數(shù)也趨于一極限值，此時結(jié)構(gòu)將發(fā)生破壞，而裂紋擴展前十步的疲勞次數(shù)達到總壽命的95%以上，故取該疲勞次數(shù)來確定檢修周期，根據(jù)國內(nèi)外實踐經(jīng)驗通常取疲勞擴展次數(shù)的十分之一作為檢修周期，所以該設(shè)備的檢修周期為：
檢修周期=1.46百萬次÷每日使用次數(shù)200÷一年365天÷保守系數(shù)10=2年
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航空發(fā)動機葉片裂紋擴展規(guī)律數(shù)值模擬研究
牟園偉等[10] 通過ANSYS 分析了外物損傷葉片的初始裂紋形態(tài)對疲勞壽命的影響。馬利麗[11] 通過MSC/ PATRAN 有限元分析軟件對某發(fā)動機試車過程中發(fā)生裂紋故障的渦輪葉片進行了振動研究。李洪松等[12] 對某型燃氣機的壓氣機葉片進行了有限元模態(tài)分析,結(jié)合坎貝爾圖得出二階和四階的復(fù)合振動是造成葉片斷裂的主要原因。
Franc3D 裂紋分析軟件主要計算三維裂紋的裂紋擴展與
疲勞壽命,國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用該軟件進行了很多裂紋擴展分析工作,證明其是裂紋擴展和壽命預(yù)測的可靠手段。Liao等[13] 基于ABAQUS 聯(lián)合Franc3D 提出了一種用于航空航天領(lǐng)域的鋁鋰合金修復(fù)結(jié)構(gòu)剩余疲勞壽命估算方法。Mangardich等[14] 基于Franc3D 對某型航空發(fā)動機高壓壓氣機葉片在使用過程中發(fā)生斷裂的裂紋擴展進行了三維數(shù)值模擬。Wang 等[15] 利用ABAQUS 和Franc3D 研究了GH4169 高溫合金在滑動疲勞磨損條件下的裂紋擴展特性。李巖等[16] 基于Franc3D 探討了渦輪盤裂紋關(guān)鍵位置選擇、初始裂紋尺寸及形狀的確定和選擇問題。路衛(wèi)兵等[17] 使用Fracnc3D 針對大模數(shù)表面淬火齒條的裂紋擴展規(guī)律進行了研究。熊勛等[18]采用Franc3d 和ABAQUS 聯(lián)合仿真的方法,對帶初始預(yù)制裂紋的Q235 鋼CT 試樣進行了疲勞裂紋擴展及壽命預(yù)測和分析。謝芳等[19] 利用ANSYS 及Franc3D 對球形壓力容器軸向橢圓埋藏裂紋擴展進行了分析。
在葉片裂紋擴展理論和數(shù)值分析方面,當(dāng)前研究多局限
于表面裂紋和穿透裂紋,但是實際中的葉片多以三維裂紋形式存在,對于其裂紋前緣形貌、裂紋擴展路徑、裂紋擴展壽命的建模、數(shù)值模擬、理論分析都十分復(fù)雜。
展開 xfem混凝土梁多裂紋擴展模擬（abaqus）
出售模擬教程+cae文件
q1197538654
Hypermesh與LS-DYNA之焊點單元創(chuàng)建與裂紋擴展模擬
weld-origin.zip
基于DYNA的含裂隙巖體爆破裂紋及擴展及損傷模擬 ￥48.9
本案例研究了含裂隙巖體爆破中裂紋的擴展及損傷過程，Ls-dyna模擬了爆炸應(yīng)力波在裂隙巖體中的傳播特性。結(jié)果表明:爆破過程中應(yīng)力波分布不均勻，主要向自由表面?zhèn)鞑ラ]合型宏觀裂隙阻礙爆炸應(yīng)力波的傳播，且在裂隙處會止裂，裂紋及損傷會繞過裂隙處，模擬結(jié)果如下 ：
圖1 含裂隙巖體爆破裂紋及擴展有限元模型
圖2 含裂隙巖體爆破裂紋及擴展過程
圖3 含裂隙巖體爆破裂紋及等效應(yīng)力波傳播過程
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學(xué)的朋友，下面附上該模擬的K文件，大家有疑問可以在私信我，歡迎交流！
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