Cohesive單元法的案例
生成數條裂紋，用插入cohesive單元做二維巖石切削 ￥30
通過插入Cohesive單元生成多裂紋，可模擬不同切削參數（如刀具角度、切削速度）下巖石的損傷演化規律，預測切削過程中的崩碎區范圍與裂紋擴展方向，為高效切削工藝參數的制定提供數值依據。而其他裂紋生成方法（如擴展有限元法XFEM）雖也可模擬裂紋擴展，但在多裂紋相互作用及碎屑分離的模擬中，存在單元積分復雜、計算成本高的問題，對于二維切削這類需要大規模模擬的場景，插入Cohesive單元法兼具精度與效率優勢。
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手段，其核心價值在于實現了巖石斷裂機理、數值計算精度與工程應用需求的有機統一。
展開 ABAQUS水力壓裂模擬|XFEM和Cohesive方法-多縫、交叉縫、體積縫、轉向縫、縫間干擾
ABAQUS水力壓裂模擬|XFEM和Cohesive方法
by 星辰北極星
關鍵字：單縫、多縫、交叉縫、體積縫、轉向縫、縫間干擾、儲隔層
水力壓裂，對于石油工程的朋友并不陌生，它是石油開采和增產的重要手段；也廣泛應用于地熱開采、地基處理等領域。由于畢業于石油大學，所以有很多機會接觸這方面的問題，也關注著ABAQUS在壓裂領域的應用。這個專題將分享自己在水力壓裂仿真中的一些積累，希望大家喜歡。
【主要內容】
一、課程概述
二、仿真要點介紹
2.1 ABAQUS水力壓裂模擬常用仿真方法
2.2 地應力平衡分析（Geostatic）
2.3 滲流-位移耦合分析（Soils）
2.4 材料與單位制講解
2.5 特殊的輸出需求與定義
2.6 交叉裂縫處理
三、實例講解
3.1 基于Cohesive單元的二維水力壓裂模擬
3.2 基于Cohesive單元的三維水力壓裂模擬
3.3 水力裂縫與天然裂縫相交模擬-Cohesive單元法
3.4 裂縫發育地層的水力壓裂模擬-Cohesive單元法
3.5 基于XFEM的水力裂縫轉向模擬
3.6 基于XFEM的水平井多段壓裂裂縫的縫間干擾問題研究
視頻地址：https://i.xue.taobao.com/detail.htm?spm=a2174.7765247.0.0.OHNzvF&courseId=89321
【二維水力壓裂模擬（Cohesive）】
通過這個簡單的案例講述采用Cohesive單元模擬水力壓裂的基本技巧，讓大家掌握注液、停泵憋壓等基本設置，以及前后處理的一些技巧。
展開 ABAQUS UMAT后歐拉法實現cohesive單元的拉-剪混合本構 ￥1500
本文介紹了如何用后歐拉算法模擬2D cohesive單元的復雜破壞，采用的本構模型是hyperbolic曲線。這種曲線可以將受拉破壞和受剪破壞耦合在一起，很好地反應了膠合接觸面地特性。
主要參考文獻為：Caballero, A., Willam, K.J. and Carol, I., 2008. Consistent tangent formulation for 3D interface modeling of cracking/fracture in quasi-brittle materials. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 197(33-40), pp.2804-2822.
Willam, K.J 和 Carol, I. 長期致力于模擬巖石、混凝土和磚結構地開裂破壞。
本文的很多數學推導是通過軟件Wolfram Mathematica獲得的。
本文所用的算法是Caballero（2008）中的算法1：monolithic iteration strategy without substepping。
具體建模過程和建模結果見知乎文章：https://zhuanlan.zhihu.com/p/113538156
umat子程序和代碼對應的
詳細解答見附件。
展開 cohesive單元模擬三維壓裂，裂縫形態張開為什么不是從我設置的注入點開始
<div contenteditable="false" width="100%"><jsk id="C_Play100081fcd66c71f093e56632b68f0102" videoid="100081fcd66c71f093e56632b68f0102" duration="5秒"><img src="https://img.jishulink.com/static/web/youku-case.png"></jsk></div><p>用cohesive單元法模擬三維水力壓裂過程，跟著星辰的教學視頻做的，為什么我計算完的結果PFOPEN云圖，初始的裂縫張開不是在XY平面上，而是凹進去一點，檢查了注入點位置是（0，25，0），是位于XY平面上的</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/b195afe68b85407c87cb188ac4858fc1.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/b195afe68b85407c87cb188ac4858fc1.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/b195afe68b85407c87cb188ac4858fc1.png?
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ABAQUS VUMAT/UMAT - 雙線性Cohesive zone model 單調荷載模型 ￥650
Cohesive zone model（CZM）可以被用于模擬材料的分離和剝落，并被內置于一些商業軟件中作為自帶的本構模型，模擬復合材料剝離、金屬焊接材料損傷、混凝土材料開裂以及組合材料的分離等。本文參考了abaqus用戶手冊中基于B-K law （Benzeggagh & Kenane）和 traction-separation law 的CZM，提出了算法實現，并通過VUMAT子程序和二維cohesive單元在ABAQUS中進行有限元模擬。
二維cohesive單元擁有法向和切向兩個方向的應力-位移關系（如下圖）。ft 和 fs 分別是受拉和受剪時的最大內聚力。Kn 和 Ks 是法向和切向彈性剛度。GIC 和 GIIC 代表受拉（mode I）和受剪 （mode II）時的材料最多可以消散的能量。
在混合受力模式中（mix-mode），材料即受到剪力又受到拉力。為了簡化計算條件，需要將受拉和受剪的過程耦合成等效關系。在下圖中，純剪和純拉模式可以被偶合成類似的雙線性模型。delta_0 和 delta_f 用于判斷材料在混合模式下所處的狀態，包括彈性上升、線性下降和完全破壞。
類似于Abaqus中的CZM，本文所提出算法也需要輸入彈性剛度（Kn, Ks）、最大內聚力強度（ft, fs)、最大消散能（GIC, GIIC) 和 B-K法則中的無量綱常數 n。具體算法如下：
利用EXPLICIT/DYNAMIC求解器測試單個單元和其在FRP double cantilever beam上的表現。
展開 批量嵌入Cohesive單元POLARIS_InsertCohElem
Region Types區塊：選擇嵌入區域的類型，目前支持五種：
All ElemSurfs：所有單元之間均嵌入Cohesive單元；
ElemSufs of Set：Set集合內部所有單元面之間嵌入Cohesive單元；
All GeoFaces：所有內部幾何面上嵌入Cohesive單元；
Select GeoFaces：手動選擇幾何面，嵌入Cohesive單元；
Select ElemSurfs：手動選擇單元面，嵌入Cohesive單元。
Control Parameters區塊：設置嵌入Cohesive單元的尺寸和網格類型：
1)Thickness of Cohesive：設置嵌入Cohesive單元的法向厚度，默認為零，且只有在Abaqus2016以上版本才能被激活，否則為失效狀態。
展開 【技術鄰雙十一來啦】即日起至11月13日，千套CAE/CAD視頻六折起，錯過等一年
（SPH）
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Abaqus大變形+接觸非線性不收斂怎么辦？？？
