裂紋萌生及擴(kuò)展
關(guān)注創(chuàng)建者：Masson 創(chuàng)建時(shí)間：2022-10-24
裂紋萌生及擴(kuò)展的視頻教程
復(fù)合材料LaRC05強(qiáng)度準(zhǔn)則在Abaqus中的應(yīng)用
ABAQUS的子程序UDMGINI可結(jié)合XFEM，計(jì)算三維模型的裂紋萌生和擴(kuò)展，只需以“ABQ_LARC05_DMGINI”開始命名材料名稱即可對(duì) XFEM 模型進(jìn)行復(fù)合材料破壞模式分析，并模擬裂紋的萌生和擴(kuò)展過程。
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MSC Nastran疲勞耐久性技術(shù)培訓(xùn)
教程目標(biāo) 技術(shù)支持 什么是耐久性 疲勞的定義 疲勞的物理基礎(chǔ) 裂紋萌生和擴(kuò)展：階段I和II 什么是疲勞 疲勞技術(shù) 疲勞S-N曲線 疲勞計(jì)算歷史簡介 疲勞技術(shù)的應(yīng)用 MSC Nastran嵌入式疲勞介紹 MSC Nastran嵌入式疲勞界面介紹 MSC Nastran 疲勞分析輸入組成介紹 案例：應(yīng)力疲勞分析 案例：應(yīng)變疲勞分析 案例：瞬態(tài)法疲勞分析 案例：基于疲勞分析的優(yōu)化設(shè)計(jì)
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基于ABAQUS 的橡膠超彈性仿真專題培訓(xùn)
測試項(xiàng)點(diǎn)與測試設(shè)備） 6.本構(gòu)參數(shù)擬合方法與誤差評(píng)價(jià) 7.ABAQUS擬合軟件操作演練：Mooney-Rivlin/Ogden 8.材料參數(shù)導(dǎo)入與設(shè)置 9.幾何建模與載荷邊界條件設(shè)置 10.橡膠構(gòu)件建模注意事項(xiàng) 11.網(wǎng)格劃分基本操作與實(shí)操演練 12.橡膠材料大變形仿真特點(diǎn) 13.網(wǎng)格劃分注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制 14.大變形下的單軸拉伸仿真實(shí)操案例 15.橡膠材料疲勞失效機(jī)制介紹（裂紋萌生與擴(kuò)展階段
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裂紋萌生及擴(kuò)展的實(shí)例教程
由于焊縫處柱狀晶邊界上第二相粒子的存在，裂紋先沿著滑移帶滑移，然后沿柱狀晶邊界擴(kuò)展。熔合區(qū)既存在韌性斷裂，也有脆性斷裂。裂紋擴(kuò)展到外延區(qū)時(shí)，很容易沿柱狀邊界擴(kuò)展，發(fā)生脆性斷裂。
文獻(xiàn)鏈接：In-situ SEM study of crack initiation and propagation behavior in a dissimilar metal welded joint（Materials Science and Engineering: A，2018，DOI：10.1016/j.msea.2018.05.077）。
展開 基于無網(wǎng)格SPH法的納米壓痕仿真方法（分析裂紋的萌生及擴(kuò)展）
建模分析流程：
用WB建立FEM幾何模型，用APD前處理，用LSPP進(jìn)行femsph轉(zhuǎn)化，生成SPH粒子，進(jìn)行虛粒子約束等便捷處理，定義接觸設(shè)置求解時(shí)間，定義裂紋損傷的輸出等，最后用UE軟件對(duì)K文件進(jìn)行查看，替換硬脆材料的JH-2本構(gòu)模型，檢查K文件正確性等。用LSDYNA對(duì)K文件求解，用LSPP查看結(jié)果，用ORIGIN對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理。
結(jié)果展示：
滾子軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)在滾動(dòng)體與保持架之間產(chǎn)生較大的沖擊載荷，導(dǎo)致應(yīng)力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發(fā)保持架裂紋的萌生與擴(kuò)展，影響軸承性能與壽命。針對(duì)這一問題，本案例建立了3D保持架橫梁有限元模型，仿真分析了保持架橫梁在連續(xù)沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴(kuò)展過程，結(jié)果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴(kuò)展，結(jié)果為滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益指導(dǎo)。
一、問題描述
滾子軸承在運(yùn)行過程中，滾動(dòng)體在載荷區(qū)推動(dòng)保持架轉(zhuǎn)動(dòng)，而保持架在非承載區(qū)推動(dòng)滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體與保持架之間的載荷具有作用時(shí)間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動(dòng)體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導(dǎo)致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴(kuò)展而發(fā)生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動(dòng)體與保持架在區(qū)域A和B發(fā)生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應(yīng)力容易在區(qū)域A、B、C和D區(qū)域集中分布，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)裂紋萌生，在滾動(dòng)體的反復(fù)沖擊作用下，裂紋擴(kuò)展直至保持架橫梁斷裂。
圖1 保持架應(yīng)力集中區(qū)域A、B、C和D
二、有限元建模
擴(kuò)展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一種求解不連續(xù)力學(xué)問題的數(shù)值方法, 它繼承了常規(guī)有限元法(CFEM)的所有優(yōu)點(diǎn), 在模擬界面、裂紋生長、復(fù)雜流體等不連續(xù)問題時(shí)特別有效, 短短幾年間得到了快速發(fā)展與應(yīng)用.
展開 滾子軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)在滾動(dòng)體與保持架之間產(chǎn)生較大的沖擊載荷，導(dǎo)致應(yīng)力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發(fā)保持架裂紋的萌生與擴(kuò)展，影響軸承性能與壽命。針對(duì)這一問題，本案例建立了3D保持架橫梁有限元模型，仿真分析了保持架橫梁在連續(xù)沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴(kuò)展過程，結(jié)果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴(kuò)展，結(jié)果為滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益指導(dǎo)。
一
問題描述
滾子軸承在運(yùn)行過程中，滾動(dòng)體在載荷區(qū)推動(dòng)保持架轉(zhuǎn)動(dòng)，而保持架在非承載區(qū)推動(dòng)滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體與保持架之間的載荷具有作用時(shí)間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動(dòng)體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導(dǎo)致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴(kuò)展而發(fā)生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動(dòng)體與保持架在區(qū)域A和B發(fā)生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應(yīng)力容易在區(qū)域A、B、C和D區(qū)域集中分布，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)裂紋萌生，在滾動(dòng)體的反復(fù)沖擊作用下，裂紋擴(kuò)展直至保持架橫梁斷裂。
圖1 保持架應(yīng)力集中區(qū)域A、B、C和D
二
有限元建模
擴(kuò)展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一種求解不連續(xù)力學(xué)問題的數(shù)值方法, 它繼承了常規(guī)有限元法(CFEM)的所有優(yōu)點(diǎn), 在模擬界面、裂紋生長、復(fù)雜流體等不連續(xù)問題時(shí)特別有效, 短短幾年間得到了快速發(fā)展與應(yīng)用.
展開 基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴(kuò)展仿真分析
Cliff_Shi 重慶大學(xué) 400044
1. 摘要
滾子軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)在滾動(dòng)體與保持架之間產(chǎn)生較大的沖擊載荷，導(dǎo)致應(yīng)力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發(fā)保持架裂紋的萌生與擴(kuò)展，影響軸承性能與壽命。針對(duì)這一問題，建立了3D保持架橫梁有限元模型，仿真分析了保持架橫梁在連續(xù)沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴(kuò)展過程，結(jié)果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴(kuò)展，結(jié)果為滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有益指導(dǎo)。
2. 問題/任務(wù)描述
滾子軸承在運(yùn)行過程中，滾動(dòng)體在載荷區(qū)推動(dòng)保持架轉(zhuǎn)動(dòng)，而保持架在非承載區(qū)推動(dòng)滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體與保持架之間的載荷具有作用時(shí)間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動(dòng)體與保持架的打滑加劇了兩者之間的沖擊程度，容易導(dǎo)致保持架橫梁在端部萌生裂紋與擴(kuò)展而發(fā)生斷裂，影響滾子軸承的服役性能和壽命。如圖1所示，滾動(dòng)體與保持架在區(qū)域A和B發(fā)生接觸，載荷分布面積較小，沖擊幅值較大，應(yīng)力容易在區(qū)域A、B、C和D區(qū)域集中分布，導(dǎo)致該區(qū)域內(nèi)裂紋萌生，在滾動(dòng)體的反復(fù)沖擊作用下，裂紋擴(kuò)展直至保持架橫梁斷裂。具體參考《滾針軸承滾針—保持架沖擊碰撞特征仿真分析》一文[1]。
圖1 保持架應(yīng)力集中區(qū)域A、B、C和D
3. 仿真計(jì)算采用的設(shè)備基本情況（CPU、內(nèi)存等）
Intel(R) Core(TM) i7-8565U CPU @ 1.80GHz 1.99 GHz
8.00 GB (7.88 GB 可用)
Abaqus 6.14
4.
展開 
裂紋萌生及擴(kuò)展的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
裂紋萌生及擴(kuò)展的最新內(nèi)容
<p>基于EFG方法的剛性彈丸沖擊水泥墻裂紋擴(kuò)展仿真，供研究參考。</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img
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
# 采用插入Cohesive單元生成多裂紋開展二維巖石切削模擬的必要性
在二維巖石切削數(shù)值模擬中，采用**插入Cohesive單元法生成多裂紋**是精準(zhǔn)刻畫切削過程中巖石損傷、裂紋萌生-擴(kuò)展-貫通及碎屑形成的核心技術(shù)手段，其必要性可從力學(xué)機(jī)理表征、數(shù)值計(jì)算精度、工程適用性三個(gè)維度展開分析。
裂紋擴(kuò)展模擬一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的一個(gè)難題。Ansys機(jī)械提供分離變形和自適應(yīng)重網(wǎng)格
模擬脆性材料裂紋擴(kuò)展的SMART技術(shù)。SMART裂紋擴(kuò)展方法自動(dòng)評(píng)估裂紋尖端的斷裂參數(shù)（應(yīng)力強(qiáng)度因子或j積分），并根據(jù)用戶定義的臨界值進(jìn)行檢查。該算法還計(jì)算了滿足裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則時(shí)的裂紋擴(kuò)展角。隨著裂紋的擴(kuò)展，裂紋尖端周圍的網(wǎng)格自適應(yīng)細(xì)化。
?
<p>10月21日，Ansys官方『Ansys Mechanical SMART 裂紋擴(kuò)展技術(shù)介紹與應(yīng)用』研討會(huì)為您展開講解相關(guān)的斷裂力學(xué)理論，介紹SMART功能在Mechanical界面的操作流程與各參數(shù)設(shè)置的影響，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??</p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center
由于芯片（Si）、基板（BT/FR-4/陶瓷）與焊料（SnAgCu）之間存在顯著熱膨脹系數(shù)差異，反復(fù)的熱應(yīng)力和剪切應(yīng)力會(huì)在焊點(diǎn)頸部和角部區(qū)域集中，促使疲勞裂紋逐步萌生并向內(nèi)部擴(kuò)展，最終導(dǎo)致虛焊或開路等失效形式。傳統(tǒng)的壽命預(yù)測多依賴經(jīng)驗(yàn)曲線和統(tǒng)計(jì)公式，但在新材料體系、更復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)以及多變工況下往往適用性不足。
疲勞失效是工程結(jié)構(gòu)件的主要破壞形式之一，通常由循環(huán)應(yīng)力（如正弦波載荷）作用下的微觀缺陷（如位錯(cuò)聚集、裂紋萌生與擴(kuò)展）逐漸累積所致。分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬能夠在原子尺度揭示高熵合金在循環(huán)載荷下的微觀過程，為理解其抗疲勞機(jī)理提供重要依據(jù)。然而，目前針對(duì)高熵合金在正弦波循環(huán)應(yīng)力下的MD研究仍較為有限，尤其是不同成分、溫度及加載頻率對(duì)疲勞行為的影響仍需深入探索。
逐孔起爆的裂紋擴(kuò)展和爆破塊度9個(gè)月前
話不多說，直接上效果圖
分別做了齊發(fā)起爆，逐排起爆，逐孔起爆。下面放個(gè)動(dòng)圖
施加單軸壓縮荷載，動(dòng)態(tài)追蹤再生混凝土的損傷演化過程，揭示裂紋的萌生及擴(kuò)展機(jī)制。本案例基于真實(shí)結(jié)構(gòu)的三維重建，突破傳統(tǒng)隨機(jī)模型的局限性，為再生混凝土的性能優(yōu)化提供可靠理論依據(jù)。
其次，應(yīng)力條件亦為關(guān)鍵因素，其中應(yīng)力幅值、應(yīng)力均值以及所施加載荷的變化模式(即載荷譜)均會(huì)直接影響疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展過程。此外，結(jié)構(gòu)的幾何特征也對(duì)疲勞行為產(chǎn)生重要作用，尤其在存在幾何不連續(xù)或表面缺陷的部位，更容易引發(fā)應(yīng)力集中，進(jìn)而加速疲勞損傷的積累。材料的疲勞強(qiáng)度與其使用壽命之間的聯(lián)系可以通過圖5-1展示的曲線來描述。
但是，宏觀與微觀之間存在差異，例如，微觀裂紋的萌生和擴(kuò)展在宏觀實(shí)驗(yàn)中可能難以直接觀察。為獲得循環(huán)載荷作用下材料行為的分子模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果間的定量比較與普適性解釋，通常以材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)變化為特征，極端情況是材料內(nèi)部無損傷和完全斷裂，介于兩者之間的所有其他狀態(tài)都可以認(rèn)為是不同程度的損傷累積。
分子動(dòng)力學(xué)在研究材料的循環(huán)加載行為及其微觀作用機(jī)理方面正逐漸展現(xiàn)出不可替代的價(jià)值。
