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登錄cohesive behaviour的案例
ABAQUS UMAT for cohesive element shear behaviour ¥150
本文利用 cohesive element 模擬兩個粘接的物體受剪破壞,利用的本構模型是Coulomb模型,有限元實現算法是帶有返回功能的前歐拉法(Crisfield在1991出版的Non-linear finite element analysis of solid and structure中的第6章有提到),軟件是abaqus,子程序為UMAT。
這種有限元模型主要應用在在膠合破壞的預測,比如磚結構的水泥砂漿、纖維復合材料加固結構中復合材料的剝落、多層玻璃的脫膠以及夾層板的滑移等等。可以說,與膠有關的結構都可以試著利用cohesive單元模擬,所以開發cohesive單元的本構模型是很多領域的熱點,因為相比起固體單元,cohesive單元的發展相對較晚。
和tension cut-off那篇一樣,我用前歐拉法推導出的tangent stiffness和Lourenco(1997)用后歐拉法推導出的tangent stiffness是一樣的。
Coulomb的返回算法:
視頻結果詳見:https://zhuanlan.zhihu.com/p/113150354
模擬結果:
應力:
應變:
步驟1:part (2D 模型)
步驟2:material
步驟3:assembly
步驟4:step
步驟5:interaction
步驟6:load
步驟7:mesh
步驟8:結果
展開 ABAQUS UMAT for cohesive element tension behaviour ¥150
本文利用 cohesive element 模擬兩個粘接的物體受拉破壞,利用的本構模型是tension-cut off模型,有限元實現算法是帶有返回功能的前歐拉法(Crisfield在1991出版的Non-linear finite element analysis of solid and structure中的第6章有提到),軟件是abaqus,子程序為UMAT。
這種有限元模型主要應用在在膠合破壞的預測,比如磚結構的水泥砂漿、纖維復合材料加固結構中復合材料的剝落、多層玻璃的脫膠以及夾層板的滑移等等。可以說,與膠有關的結構都可以試著利用cohesive單元模擬,所以開發cohesive單元的本構模型是很多領域的熱點,因為相比起固體單元,cohesive單元的發展相對較晚。
這里有意思的是,我用前歐拉法推導出的tangent stiffness和Lourenco(1997)用后歐拉法推導出的tangent stiffness是一樣的。
tensile cut-off的返回算法:
模擬的視頻結果詳見:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/113143055
模擬結果:
mises應力圖
ABAQUS建模:這是一個二維的單元,兩個彈性材料物體被一層cohesive單元(厚度為10)連接著。
展開 Abaqus膠合材料的行為及設置方法
在這里面我們也可以看到我們的模型已經變成是只有兩塊板子,只有兩塊板子,那中間直接用這個 surface to service contact描述
上面說standard 的時候,只能用contact pair來定義cohesive 的接觸對。如果是在explicit的分析里面,我們可以用general contact里面的individual property assignment來設定膠合。你可以選定兩個面,然后指定它是怎么樣的接觸性質。
那contact property里面我們要設定什么?我們要設定一個cohesive behaviour,然后有一些細項的控制,各位可以參考。舉這兩個例子來說的話,我們大部分預測都是選擇第一個,有沒有重復貼粘的話,各位可以去做選擇。大部分是沒有了,就是脫膠之后,我們大部分就沒有所謂的重復貼粘。那圖中兩個的話是一個是在接觸的過程中可以產生粘性,一個是只有在初始的時候產生粘性,也就是說第一個選項如果一開始你設定的這兩個surface 它沒有完全接觸的話,那如果在分析過程中有產生滑動,這兩個面依然會產生cohesive。如果是第二個選項的話,一開始沒有接觸到地方,就算你有設定它是cohesive behavior,那它也不會產生粘性,這是any slave nodes experiencing contact與 only slave nodes initially in contact的差別。那內容的部分其實設定的方式是一樣的,我們一樣是把各方向的勁度都填寫進去。
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