隨機裂紋的案例
Ansys Workbench建立半橢圓裂紋和隨機裂紋 ￥2
基本模型如下，在綠色表面分別建立半橢圓裂紋(Semi-Elliptical Crack)和隨機裂紋(Arbitrary Crack)進行計算：
一、半橢圓裂紋(Semi-Elliptical Crack)
1、建立局部坐標系如下圖，注意x軸指向裂紋深度方向，z軸指向裂紋長度方向：
2、添加半橢圓裂紋
選中Model單擊工具欄Fracture即可添加裂紋功能如下圖：
右擊Fracture->Insert->選擇Semi-Elliptical Crack添加半橢圓裂紋如下圖：
3、半橢圓裂紋參數設置及說明
4、網格設置及劃分
單元階數設置為二階如下圖：
單元形狀設置為四面體如下圖：
右擊選擇Generate All Crack Meshes生成網格如下圖：
5、加載
底面施加固定約束，頂面施加拉力10000N如下圖：
6、查看計算結果
除查看變形、應力等結果外，可以添加Fracture Tool查看裂紋尖端強度因子如下圖：
Fracture Tool選擇Semi-Elliptical Crack如下圖：
應力強度因子結果如下圖：
二、隨機裂紋(Arbitrary Crack)
1、建立裂紋體如下圖中Surface Body：
2、建立局部坐標系如下圖，注意x軸指向裂紋深度方向，z軸指向裂紋長度方向：
3、添加隨機裂紋
隨機裂紋的形狀不固定，這里做成了長方形。
展開 COMSOL初始裂紋下隨機裂紋走向分布模式對材料力學性能的影響
案例說明
在現實中的絕大多數材料并非均質，材料內部難免會存在一定數量的缺陷，如微觀孔隙、裂紋等，同時由于生成工藝的不同這些微損傷可能存在各向異性，本案例提供在微觀裂紋數目及長度一致的情況下，初始裂紋分布對材料力學性能的基礎分析。
模擬過程
首先建立隨機裂紋分布模型，裂紋數目均為100條，采用四種不同走向的裂紋分布模式：
這里建模用到了CAD隨機纖維2D插件，分別生成45°相交裂紋、隨機走向裂紋、豎向走向裂紋、水平走向裂紋。同時為了方便網格劃分及計算，通過插件限定裂紋之間保持一定的間距。
模型建立完成后進行網格劃分、設置材料屬性、建立分析。這里為了方便計算，進行固體力學穩態分析，設置試件下邊界為固定約束，在上邊界添加相同大小的均布拉力。
進行模型分析，查看應力結果：
建模插件：
CAD隨機纖維2D
展開 COMSOL三維隨機裂紋 裂縫模型 隨機裂隙 隨機纖維建模
在COMSOL中可采用CAD模型導入的方式實現隨機裂紋或是纖維材料的建模。首先需要在CAD內生成所需的三維纖維模型，這里用到了CAD_隨機纖維3D插件。模型建立如下圖所示。注意這里的纖維采用的是線，而非實體。
將長方體基體導出為.sat文件，同時將刪除基體后的線狀纖維另存為.dwg文件。
打開COMSOL軟件，在幾何菜單下選擇導入三維CAD文件，選擇剛剛保存的.dwg文件，并將要導入的對象更改為曲線和點，可選擇合并曲線對象。構建對象，這樣三維的線就導入到COMSOL軟件內了。
下一步我們將長方體的基體材料也導入到COMSOL內，其實這一步也可以在COMSOL中直接建模完成。還是選擇導入，選擇剛剛保存的.sat文件，在這里要導入的對象需要選擇實體。
到這一步纖維跟基體就全部導入到COMSOL內了。
如果想再COMSOL內模擬線性的裂縫，需要將基體進行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對象選擇基體，要減去的對象選擇纖維。
構建對象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內的線狀裂縫。
后面進行網格剖分分析等，可根據自己的要求進行。
最后看一下GIF效果圖：
在建模過程中所采用的AutoCAD插件可以在這里下載得到：
CAD_隨機纖維3D插件
如需2D版本可通過下面鏈接下載：
CAD隨機纖維2D插件
展開 振動與噪聲\考慮隨機擾動時裂紋轉子系統的分叉與混沌特性
振動與噪聲\考慮隨機擾動時裂紋轉子系統的分叉與混沌特性<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 16:22:38被hawk評為4星級，為發貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
考慮隨機擾動時裂紋轉子系統的分叉與混沌特性.pdf
考慮隨機擾動時裂紋轉子系統的分叉與混沌特性
摘要: 應用Monte2Carlo 隨機模擬法, 分析了白噪聲擾動下裂紋轉子系統的非線性特性。著重研究了當隨機擾動存
在時, 裂紋轉子中剛度變化比、轉速比等參數對系統分叉及混沌行為的影響。數值模擬表明, 在擬周期與混沌解及
其臨近的分叉參數區間, 隨機擾動對系統的響應有比較顯著的影響, 且隨機擾動的幅值越大, 其影響也越明顯; 而
在周期解處, 隨機擾動對系統響應的影響比較小。
考慮隨機擾動時裂紋轉子系統的分叉與混沌特性.pdf
考慮隨機擾動時裂紋轉子系統的分叉與混沌特性
摘要: 應用Monte2Carlo 隨機模擬法, 分析了白噪聲擾動下裂紋轉子系統的非線性特性。著重研究了當隨機擾動存
在時, 裂紋轉子中剛度變化比、轉速比等參數對系統分叉及混沌行為的影響。數值模擬表明, 在擬周期與混沌解及
其臨近的分叉參數區間, 隨機擾動對系統的響應有比較顯著的影響, 且隨機擾動的幅值越大, 其影響也越明顯; 而
在周期解處, 隨機擾動對系統響應的影響比較小。
關鍵詞: 隨機振動; 裂紋轉子; 分叉; 混沌
原創#基于python二次開發的圍線積分+網格重劃分+結果映射聯合使用的裂紋隨機擴展
<p><strong>基于python二次開發的圍線積分（contour integral）+網格重劃分（remeshing）+結果映射（map solution）聯合使用的裂紋隨機擴展</strong></p><p><br></p><p>前面帖子已經詳細介紹了如何使用圍線積分（contour integral）+網格重劃分（remeshing）來模擬裂紋的任意路徑擴展，并提取裂紋擴展路徑上的應力強度因子。
考慮隨機擾動時裂紋轉子系統的分叉與混沌特性
摘要: 應用Monte2Carlo 隨機模擬法, 分析了白噪聲擾動下裂紋轉子系統的非線性特性。著重研究了當隨機擾動存
在時, 裂紋轉子中剛度變化比、轉速比等參數對系統分叉及混沌行為的影響。數值模擬表明, 在擬周期與混沌解及
其臨近的分叉參數區間, 隨機擾動對系統的響應有比較顯著的影響, 且隨機擾動的幅值越大, 其影響也越明顯; 而
在周期解處, 隨機擾動對系統響應的影響比較小。
fortran語言實現cohesive單元批量插入 ￥20
(1)目的：coheisve單元可用于模擬材料隨機裂紋擴展，fortran語言編寫，提高cohesive單元批量插入效率。(2)適用范圍：開裂區單元之間插入cohesive單元以及開裂區與非開裂區單元界面插入coheisve單元。(3)如需源代碼或有其他功能需要可發郵件至shenz1hao@126.com
Abaqus——2D模型轉3D模型(Python源代碼) ￥200
但由于2D模型存在一系列缺點，例如隨機裂紋擴展中2D模型無法設置全局通用接觸，導致實體單元可能會相互嵌入，如重新建模想必會花費成倍時間。這樣的問題在2D模型中還有很多，因此有時不得不選用3D模型。
二、實現過程
通過修改inp文件形式，在z方向輸入單元數量和單元尺寸，自動生成新INP文件。函數名如下：
def function(depth,element_number,Input_set)
#depth 單元尺寸 element_number 單元數量 Input_set 設置整體模型作為一個集合，用于識別 這里如"Set-1"
2D模型
2. 3D模型
三、3D模型保存路徑
保存在Abaqus當前工作目錄下的Output文件夾中。
展開 Python腳本將ABAQUS結果導出到excel的方法（附代碼） ￥2
模型概要：一個帶半圓形缺口的平板，采用XFEM方法進行無預置裂紋的隨機裂紋擴展模擬，載荷施加在參考點上。
圖1 邊界條件 圖2 結果應力云圖
具體的腳本代碼如下
本文內容同步發布在微信公眾號：ABAQUS二次開發，歡迎關注。
XS系列插件匯總目錄
生成Output文件夾存儲新inp文件
公眾號內回復內聚力單元快速獲取資源
0
2
XS_2Dto3D V1.0
功能：通過修改inp方式實現2D實體模型轉成3D實體模型，解決隨機裂紋擴展中2D模型無法設置全局通用接觸，導致實體單元可能會相互嵌入的問題
插件函數：
function(depth,number,Input_set)
插件輸入與輸出：
1. 自動識別inp文件
2. 生成Output文件夾存儲新inp文件
公眾號內回復2Dto3D快速獲取資源
0
3
XS_output V1.0
功能：循環輸出每一幀下單元集平均場輸出至Excel
插件函數：
output_S11(InsName,Set,list)
插件輸入與輸出：
1. output_constants輸入odb名
2.
展開 任意單元間插入零厚度內聚力單元的新腳本
零厚度內聚力單元生成后，就可以建立完整的有限元模型去做隨機裂紋擴展分析了，下面是一個脆性材料開裂的案例。
2021年第一期Abaqus復合材料培訓班開始報名
更多有關內聚力模型的內容，敬請關注2021年首期Abaqus復合材料培訓
程序試用
獲取試用版本請在“復合材料力學公眾號”后臺回復“cohesive20210322”，試用版有效期7天，單元處理數量不超過1000，僅支持六面體單元之間插入內聚力單元，Abaqus6.14或以上版本可執行。獲取正式版請在技術鄰發站內信息。試用版壓縮包中包含以下文件。
ABAQUS中帶預制裂縫XFEM的纖維混凝土開裂-纖維帶取向度 ￥300
ABAQUS中帶預制裂縫XFEM的纖維混凝土開裂-纖維帶取向度（隨機、水平、垂直、特定取向度）
亮點：纖維的隨機分布角度對纖維混合基體整體性能的影響
開展帶預制裂縫的隨機亂向鋼纖維混凝土（SFRC）和定向鋼纖維混凝土(ASFRC)試件的三點彎曲靜載斷裂試驗。試件幾何尺寸如圖2.3所示，試件實際跨距L = 440 mm，試驗加載支座范圍內有效跨距S = 400 mm，梁寬B = 100 mm，梁高D = 100 mm，跨中初始裂縫長度a0 = 40 mm，縫寬為2 mm。
CAD隨機纖維2D插件 V1.1版 ￥99
CAD隨機纖維2D插件用于在AutoCAD內生成隨機直線，可用于導入comsol、Abaqus、ANSYS、Fluent等軟件內進行纖維模型、線性梁單元、隨機裂縫、裂紋等方面的建模。
插件可控制生成的隨機線分布區域、線條數目、線條長度范圍、線條走向角度等信息。同時可控制線條之間是否會相交以及線條間的最小間距信息，以滿足有限元網格劃分的要求。
說明提醒
插件需要注冊，注冊后可永久使用，版本更新不影響注冊狀態，注冊請聯系QQ：1135122921。
對插件如有其它需求及改進建議歡迎提出。
更新日志
AbyssFish 淵魚
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2022/03/29 V1.0 版發布
1、插件發布，實現CAD隨機纖維線分布繪制功能。
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2022/11/24 V1.1 版
1、修正邊界區域判斷規則
2、修復纖維間距判別bug
3、優化程序運行
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