單元失效
關(guān)注創(chuàng)建者：李安民 創(chuàng)建時(shí)間：2020-07-13
單元失效的視頻教程
添加單元失效關(guān)鍵字的爆破裂紋擴(kuò)展
Hypermesh聯(lián)合ls-dyna的爆破裂紋擴(kuò)展，通過(guò)添加*MAT_ADD_EROSION實(shí)現(xiàn)
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LS-DYNA后處理論文出圖技巧20講（ls-prepost內(nèi)部選點(diǎn)、剖面、透視、失效統(tǒng)計(jì)等）
具體包括損傷體積統(tǒng)計(jì)、失效單元數(shù)量和體積統(tǒng)計(jì)、云圖透視圖、云圖剖面圖、模型內(nèi)部單元和節(jié)點(diǎn)的選取和曲線查看、裂紋長(zhǎng)度測(cè)量、切片功能使用、云圖數(shù)值調(diào)整、云圖如何調(diào)整得又亮又清晰、損傷單元剔除、失效單元透視圖、能量曲線輸出方法等等，視頻會(huì)持續(xù)更新多個(gè)章節(jié)。 若對(duì)學(xué)習(xí)有幫助，期待5星好評(píng)。
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單元失效的實(shí)例教程
利用關(guān)鍵詞*Concrete failure來(lái)實(shí)現(xiàn)，UHPC混凝土單元失效刪除的仿真模擬
目前只能通過(guò)動(dòng)態(tài)顯式求解來(lái)定義關(guān)鍵詞
*Concrete failure，type=strain（或displacement）
拉伸開(kāi)裂應(yīng)變（或位移），壓縮非彈性應(yīng)變，拉伸損傷值，壓縮損傷值
把上面兩行編輯好的關(guān)鍵詞，放到CDP本構(gòu)模型后面，如果在GUI界面定義編輯關(guān)鍵詞后，一定要去再次檢查定義的位置，否則很容易出現(xiàn)竄行，求解提示inp文件出錯(cuò)。
個(gè)人建議：最好是輸出inp后，再次進(jìn)行編輯，通過(guò)job模塊提交編輯后的inp更為方便。
受壓損傷云圖1
受壓損傷云圖2
受壓損傷云圖3-開(kāi)始出現(xiàn)單元失效刪除
受壓損傷云圖3-斜剪破壞
最終破壞云圖
軸心受拉開(kāi)裂
中間出現(xiàn)單元失效刪除
中間單元全部失效刪除
剛度退化
剛度退化因子
荷載位移曲線
展開(kāi) 幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：如何定義彈塑性材料MAT24（材料曲線）、剛性體材料MAT20，如何定義壓頭與箱體的接觸，如何定義箱體與剛性墻的自接觸，如何定義壓頭的約束及加載尤其是創(chuàng)建壓頭的位移加載，如何創(chuàng)建單元失效。
擠壓動(dòng)圖（含單元失效）
位移云圖（含單元失效）
擠壓力隨時(shí)間變化曲線
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展開(kāi) 查看單元失效區(qū)域
這是如果你要統(tǒng)計(jì)單元失效數(shù)量，如果模型簡(jiǎn)單，可以目測(cè)大致數(shù)出來(lái)，這也算是一種統(tǒng)計(jì)單元數(shù)量的方法
但是如果失效單元較多，數(shù)起來(lái)也挺費(fèi)事，可以采用下面的方式
如何統(tǒng)計(jì)失效單元的體積呢？
abaqus單元刪除的一般方法
https://www.mechbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=26&fromuid=50379
(出處: mechbbs論壇)
如果問(wèn)單元失效模擬首先就應(yīng)該了解它的功能與目的，所以簡(jiǎn)單地介紹一下吧。
單元刪除功能本身是為了克服有限元本身的缺陷的一項(xiàng)方法，由于有限元本身就是基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的，而在連續(xù)介質(zhì)理學(xué)中，所研究的物體需要是連續(xù)的，既物質(zhì)域在空間中連續(xù)。在這樣的理論假設(shè)框架下，單元本身是不會(huì)消失的。然而在實(shí)際情況下，由于損傷斷裂的存在，勢(shì)必會(huì)使得一些單元消失或者完全的失效，所以為了能夠模擬這種情況，abaqus提供了單元失效功能。
我所知道的單元失效情況一般可以概括為三種情況
1）單元損傷失效，這種單元失效可以用來(lái)模擬材料由于損傷，或其他原因?qū)е聞偠葴p小的情況。
2）單元直接刪除技術(shù)，這種技術(shù)可以用來(lái)模擬基坑，隧道開(kāi)挖而導(dǎo)致的材料消失情況。
3）vumat，這種方法本質(zhì)上講與第一種相類似，但是它可以根據(jù)用戶自己的情況來(lái)刪除單元，但是屬于很高級(jí)的操作，難度也較大
當(dāng)然，cohesive也可以算作一種單元刪除的方法，只是本身很少做斷裂模擬，對(duì)于那方面不是很了解。
在這三種方法中，我想講一講前兩種情況。
1首先來(lái)講一下第二種方法。
這種方法很簡(jiǎn)單
他的使用方法就是在edit keyword中加一行關(guān)鍵字
*MODEL CHANGE, TYPE=ELEMENT, REMOVE
Set-1
Set-1為所定義的單元集合，這一集合需要事先定義，而這一關(guān)鍵字的位置一般位于step后，如果用回想要在哪一分析部刪除單元，就在哪一分析部后添加。
展開(kāi) 
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單元失效的最新內(nèi)容
由于復(fù)合材料的極度脆性，單元失效極易引發(fā)應(yīng)力波的虛假反射。工程實(shí)踐中，必須精細(xì)調(diào)節(jié)DFAIL（失效應(yīng)變控制）與SOFT（軟化系數(shù)控制）參數(shù)，同時(shí)強(qiáng)制約束單元的最小破壞時(shí)間步，以防止仿真因?yàn)榫植扛哳l振蕩而中止。
層合板低速?zèng)_擊仿真3個(gè)月前
仿真的約束
本構(gòu)模型與失效處理
在VUMAT中，采用Hashin準(zhǔn)則進(jìn)行失效判斷，對(duì)失效的單元做剛度折減模擬失效。注意，這里沒(méi)有使用單元?jiǎng)h除。
接觸力結(jié)果
文獻(xiàn)接觸力結(jié)果如下：
圖來(lái)源：譚建設(shè).復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊響應(yīng)的試驗(yàn)研究與仿真分析[D].上海交通大學(xué),2014.
SOFT 是一個(gè)有限元模型維數(shù)數(shù)值穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)意義上的參數(shù)，在物理層面上被稱為峰值縮減系數(shù)，能夠模擬失效區(qū)域周邊未失效單元的強(qiáng)度縮減行為。SOFT 取 0 代表失效區(qū)域周邊單元無(wú)法承受載荷，取 1 代表單元保持原有強(qiáng)度不變；SOFT 能夠直接影響有限元模型的結(jié)果，一般通過(guò)試錯(cuò)法得出。
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
Cohesive單元基于**內(nèi)聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）**，可通過(guò)定義牽引-分離準(zhǔn)則，精準(zhǔn)描述巖石材料的斷裂過(guò)程：?jiǎn)卧獌?nèi)部應(yīng)力達(dá)到粘結(jié)強(qiáng)度前，表現(xiàn)為彈性變形；應(yīng)力超過(guò)閾值后，單元?jiǎng)偠韧嘶殡S能量耗散，直至單元失效形成裂紋。
ABAQUS泡沫混凝土細(xì)觀有限元模擬4個(gè)月前
建立作業(yè)后可采用CDED插件設(shè)置對(duì)混凝土受損傷的失效單元進(jìn)行刪除，提交作業(yè)并完成模擬。
后處理中也可使用SpectrumColor插件進(jìn)行云圖顏色譜的一鍵更改，美化模擬結(jié)果。
插件介紹
AbyssFish CDED（Concrete Damage Element Deletion）插件旨在實(shí)現(xiàn)混凝土損傷塑性（Concrete Damage Plasticity, CDP）材料模型中的失效單元自動(dòng)刪除功能，從而精確模擬混凝土損傷開(kāi)裂行為。
Abaqus混凝土損傷單元刪除插件：CDED4個(gè)月前
插件介紹
AbyssFish CDED（Concrete Damage Element Deletion）插件可對(duì)載荷作用造成的混凝土損傷塑性模型（Concrete Damaged Plasticity，CDP）中失效單元進(jìn)行刪除，以實(shí)現(xiàn)混凝土損傷開(kāi)裂裂紋的模擬。
層合板多層損傷投影疊加后處理工具5個(gè)月前
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</figure><p class="ql-align-center">層合板多層損傷投影疊加后處理工具</p><p><strong>思路倒是不復(fù)雜：</strong></p><p><strong> （1）根據(jù)層合板面內(nèi)投影網(wǎng)格一致原理，直接繪制初始網(wǎng)格圖；</strong></p><p><strong> （2）逐層識(shí)別每個(gè)單元損傷失效情況
并不簡(jiǎn)單的彈塑性本構(gòu)子程序6個(gè)月前
本構(gòu)模型
采用經(jīng)典老演員JC模型描述本案例的彈塑性本構(gòu)：
為了模擬結(jié)構(gòu)破壞，采用如下準(zhǔn)則判斷單元完全失效，滿足其一即可：
（1）材料Mises應(yīng)力達(dá)到極限值；
（2）材料極限應(yīng)變達(dá)到極限值。
而在高溫工況下，實(shí)驗(yàn)中鉸鏈撕裂線區(qū)域存在毛邊和過(guò)撕的現(xiàn)象，仿真中也出現(xiàn)了單元失效的現(xiàn)象，和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
