abaqus刪除失效單元的案例
【ABAQUS建模】復合材料失效與單元刪除-附cae文件
復合材料失效模擬是一個復雜的過程，需要仔細設置和考慮多個參數。
1.設置復合鋪層：
在模型中定義復合材料的鋪層結構，包括纖維方向、層數、厚度和材料類型等參數?？梢允褂?em>ABAQUS CAE中的“Composite Layup”功能來設置復合鋪層。
2.定義材料特性：
為纖維增強復合材料定義材料特性，包括纖維和基體的力學性質（如彈性模量、剪切模量、屈服強度等）、失效準則和失效模型等。
3.分配載荷和邊界條件：
根據實際情況在模型中分配載荷和邊界條件。這些載荷和邊界條件可以包括約束、力、壓力或其他外部加載。
4.復合失效模擬過程中單元未被刪除的可能原因：
在復合材料失效模擬中，有時會發現一些單元未被刪除。這可能是由于網格劃分不合理或網格質量不好導致的。建議檢查網格質量并進行調整，確保合理的網格劃分。
5.后處理復合材料變形和失效結果：
完成失效模擬后，需要進行后處理以查看復合材料的變形和失效結果?？梢允褂?em>ABAQUS CAE提供的后處理功能來可視化和分析模擬結果，例如查看復合材料的應力、應變分布、損傷演化和失效模式等。
以下是詳細的步驟和注意事項：
1.設置復合鋪層：
a. 在ABAQUS CAE中創建復合材料模型，并選擇適當的單元類型（例如，SHELL181用于復合板）。
b. 使用"Part"工具創建復合鋪層的幾何形狀，設置纖維的方向和層數。
c. 定義每層中纖維和基體的材料性質，可以使用各向異性彈性參數定義纖維方向的彈性模量和剪切模量。
2.定義材料特性：
a. 選擇適當的失效準則和失效模型，這取決于您希望模擬的復合材料失效行為。
b. 定義纖維和基體的彈性性質、破壞準則和屈服準則。
c.
展開 ABAQUS混凝土損傷失效單元刪除插件：Concrete Damage Element Deletion ￥398
插件介紹
AbyssFish CDED（Concrete Damage Element Deletion）插件旨在實現混凝土損傷塑性（Concrete Damage Plasticity, CDP）材料模型中的失效單元自動刪除功能，從而精確模擬混凝土損傷開裂行為。
該插件僅適用于“動力，顯式（Dynamic, Explicit）”分析步，且僅對混凝土損傷塑性（CDP）材料有效，不支持其他材料模型的損傷單元刪除功能。建議用戶采用EasyCDP或EasyCDP Mortar&ITZ插件以構建混凝土損傷塑性模型。
本插件兼容二維（2D）與三維（3D）模型，支持所有單元類型，并允許多種CDP材料在同一模型中的應用，包括多個部件（Part）或單個部件內不同材料的組合配置。
插件中定義的參數“Damage C”與“Damage T”分別表征混凝土單元的受壓損傷度與拉伸損傷度。當單元的損傷值超過任一預設閾值時，該單元將被自動刪除。
該插件應在提交分析作業前的最后一步應用。若在應用插件后對模型進行了任何修改，需在提交作業前重新運行插件以更新混凝土損傷單元刪除的設置。
說明提醒
該插件可在 Windows 10 和 Windows 11 系統上運行，支持 Abaqus 2024及以上版本。低版本Abaqus CDED插件請查看：
Abaqus 2019~2023 CDED Plug-in
插件需要注冊，注冊完成后即可永久使用。該插件為單機許可銷售模式，購買后請聯系我們以獲取許可證。
展開 基于ABAQUS的超高性能混凝土UHPC單元失效刪除仿真模擬
利用關鍵詞*Concrete failure來實現，UHPC混凝土單元失效刪除的仿真模擬
目前只能通過動態顯式求解來定義關鍵詞
*Concrete failure，type=strain（或displacement）
拉伸開裂應變（或位移），壓縮非彈性應變，拉伸損傷值，壓縮損傷值
把上面兩行編輯好的關鍵詞，放到CDP本構模型后面，如果在GUI界面定義編輯關鍵詞后，一定要去再次檢查定義的位置，否則很容易出現竄行，求解提示inp文件出錯。
個人建議：最好是輸出inp后，再次進行編輯，通過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-開始出現單元失效刪除
受壓損傷云圖3-斜剪破壞
最終破壞云圖
軸心受拉開裂
中間出現單元失效刪除
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 ABAQUS 2Dhashin漸進損傷失效準則Standard不同于Explicit，及單元不刪除
ABAQUS顯式和隱式Hashin失效的損傷起始判斷準則一致，但是單元刪除策略不同，如下ABAQUS幫助文檔中提到：
1. Standard中，Hashin中所有的失效模式中的損傷系數達到dmax才會認為材料失效。
2. Explicit中，當任意纖維失效模式（纖維拉伸或壓縮）中的損傷系數達到dmax即認為材料失效。
我們回頭來看Hashin失效準則：
隱式計算中，當纖維拉伸失效準則中的失效系數達到1時，材料點還在基體方向繼續有承載。而顯式計算中，纖維拉伸失效滿足后，材料點在基體方向即沒有承載能力。
但是滿足上面的條件還不足以刪除單元，幫助文檔中提到：
1. 隱式計算中需要所有單元截面所有的材料點失效，才會判斷刪除單元。
2. 顯式計算中所有單元截面處任意一個材料點失效，即可判斷單元刪除。
例如一個殼單元中可能有3個材料點（積分點），當其中一個材料點失效時，顯式計算中單元即刪除，隱式計算中單元可以繼續承載。
總結：
1 隱式計算更為保守，需要所有的失效模式達到最大損傷系數，判斷材料點的失效，所有截面的所有材料點失效才能判斷刪除單元。
2.顯式計算中，纖維拉伸/壓縮失效模式達到最大損傷系數，判斷材料點的失效，所有截面的任一材料點失效即會刪除單元。
題外話：在顯式計算中，會出現某些復雜應力狀態下（例如開孔件拉伸），即使滿足了Hashin失效準則，單元仍然具有承載能力。這與ABAQUS內部刪除單元策略有關。不過通過自寫vumat已經可以解決abaqus顯式計算中滿足2D hashin失效而不刪除單元的問題。
展開 
模擬復合材料層合板三點彎曲，層間定義cohesive單元, 復合材料層失效后單元刪除出現單元侵入干涉
當在復合材料層失效后，單元被刪除，出現結點穿透現象。這樣情況下得到的結果是否可靠呢，另，這個問題具體如何解決呢？？還請各位老師指點？萬分感謝！
單元刪除模擬斷裂失效實例-----小球沖擊鋁板
很多人對單元刪除實現斷裂的模擬有認識誤區，以為定義了塑性就能算斷裂。 不否認從初學者的角度來說，參數太多，很容易讓人手足無措，無從下手。
但是斷裂問題本來就是一個非常復雜的問題，控制的材料參數非常多。所以，如果你真的要做斷裂分析，一定要好好看看manual里面progressive damge部分。有些軟件可能經過簡單的定義就能算出結果，但是算出結果是否能用？是否得到科研界和業界人士承認？ 這些年abaqus在科研界的廣泛使用，其實能說明一些問題。
這里提供一個鋁板被沖擊的實例，以前與實驗對比過，效果還可以，現在提供inp
小球沖擊模型
幾個常見需要注意的問題：
1）本例的小球為了得到等效質量（實際的沖擊體只有接觸的沖頭是圓形的，后面是柱體），沒有采用本身密度。 并其后設置為剛體。
2）property
材料參數是難點。很多人為材料參數哪兒來？ 唯一靠譜的途徑是自己做實驗，但是大家都知道實驗費用不菲而且還不一定有實驗條件。所以國內很多simulator其實是找老外做的實驗結果。
對于絕大部分常見材料，沖擊模擬所需的材料參數，baidu or google 材料編號+Johnson-Cook 都可以搜到（不過本版還是很多人問某某鋼的材料參數，搜索能力?。? （這個inp里面材料參數來自abaqus manual）另外，實在找不到的材料參數去ls-dyna版逛逛，會有收獲的。
3 step--time：動態計算，時間是物理時間。很多人問time設為多少比較合適。現在流行的各種沖擊工況，幾乎都有現成方法或者經驗公式來估算沖擊歷時。
如果你實在是沒有任何經驗和參考數據，可以看看我的經驗。
就梁和板的沖擊而言，我個人經驗：
低速沖擊無擊穿，時間可以用pi*[sqrt（M1+M2/4）/kb] 近似估算.
展開 單元刪除模擬斷裂失效實例-----小球沖擊鋁板
對于絕大部分常見材料，沖擊模擬所需的材料參數，baidu or google 材料編號+Johnson-Cook 都可以搜到（不過本版還是很多人問某某鋼的材料參數，搜索能力啊 ）
（這個inp里面材料參數來自abaqus manual）另外，實在找不到的材料參數去ls-dyna版逛逛，會有收獲的。
3 step--time：動態計算，時間是物理時間。很多人問time設為多少比較合適。現在流行的各種沖擊工況，幾乎都有現成方法或者經驗公式來估算沖擊歷時。
如果你實在是沒有任何經驗和參考數據，可以看看我的經驗。
就梁和板的沖擊而言，我個人經驗：
低速沖擊無擊穿，時間可以用pi*[sqrt（M1+M2/4）/kb] 近似估算. 其中M1是撞擊體質量，M2是受撞體質量，Kb是撓曲剛度（薄板取彎曲剛度即可）。
高速擊穿的情況，一般取1-2ms試算，算完一看結果，自然知道如何調整。
4 網格：接觸區域網格必須足夠細，不然會出現有些同學反映的問題：網格被拉得很長也不見破壞...
5 step--output在State/Field/User/Time-------status里面打鉤，否則失效的單元還是會出現在模型里面。
6 是否取半結構分析：雖然這是一個軸對稱問題，但是做斷裂分析不要取半結構（也不要用2D的），那樣做出來只能被外行人眼羨、被內行人鄙視(雖然他們嘴上可能會留情...)。
教材上說的對稱模型取半結構分析，那是在材料力學、彈性力學or結構力學里面說的，都是只針對彈性小變形，而斷裂問題都是嚴重非線性問題，一般涉及大變形（兼有幾何非線性和材料非線性、邊界非線性），所以理解知識還是要靈活一點，不要輕率來個教材上說了，老師說了...他們說是說了，但是都是有條件的。
先寫這么多，樓下我再補充點兒。
展開 Abaqus隨機單元刪除插件：Random Element Del - AbyssFish ￥268
插件介紹
Random Element Del - AbyssFish 插件可在Abaqus軟件內對自建網格部件進行指定區域內的隨機單元刪除，可用于生成指定孔隙率或模擬缺陷等。
插件使用中指定需要進行刪除的部件，這里的部件需要為網格部件。設定刪除單元的比例參數（Del Ratio）及限定需要刪除單元的范圍（Range）。參數設置完成后，點擊OK或Apply，插件將對部件進行自動隨機單元刪除。
使用說明
Del Ratio（%）參數為設定的Range范圍內所需要刪除的單元比例，程序計算模式為計數比例。如將Del Ratio（%）設置為30，在 Range限定區域范圍內共計1000個單元，將隨機刪除此區域內的300個單元。
Range參數限定需要隨機單元刪除的范圍，其設置為關于三維坐標x,y,z的判別式。如無需進行范圍限定，即對整個部件進行隨機單元刪除，最直接的方式可將Range設置為“1”即可。
可通過分別指定x，y，z三個坐標的大小來進行范圍限定，程序會對單元的重心坐標進行判斷，如單元重心坐標滿足設定的范圍，將執行隨機單元刪除。
也可將Range寫成函數表達式的方式，如下面樣圖為在球體內部刪除一定數量的單元。
通過范圍的限定，可實現更為復雜的部件。
關于Range的詳細設定說明可參照插件文件夾內的運算符說明及基本幾何表達式等資料。
生成的部件可用于有限元模擬，下圖為局部缺陷下的軸向拉伸應力分布。
展開 abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋，解決單元穿透?。?/span>
前面說到abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋出現明顯穿透，結果不合理，那么有什么辦法解決嗎？有，對于這樣的模型采用接觸對接觸+通用接觸可以很好的解決問題。注意，如果模型中只采用接觸對接觸，可以解決沖頭與基體之間的接觸建立問題，但是對于基體自身破壞后單元之間的穿透并不能解決，因此，還要建立基體自接觸，所以在接觸對接觸的基礎上再加上一個通用接觸就可以很好的解決這個問題，這里不使用軟件自帶的自接觸，因為自接觸在這樣的模型中很難建立起來（如果模型只涉及外表面的自接觸，那么可以使用），特別是這樣的模型都涉及內部單元之間的接觸，下面給出一個例子和結果文件。
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-僅接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-接觸對接觸+通用接觸-單元刪除法模擬裂紋
可以發現：接觸對接觸+通用接觸很好地解決了沖擊開裂下沖頭與基體、基體自身之間的穿透問題。
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸+接觸對-brittle cracking-無穿透.rar
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展開 Abaqus單元刪除的一般方法
1.單元刪除的功能和目的：
有限元本身是基于連續介質力學，這一理論就是物質在空間域是連續的。通俗的說，就是物體劃分成單元后，單元一般是不會消失的。但是工程中有切削、斷裂、破壞的情況發生。為了模擬這些情況ABAQUS提供了單元失效功能。
2.ABAQUS中單元失效方法：
①單元直接刪除方法
這種方法可用來模擬基坑、隧道開挖導致的材料消失。關鍵就是在 key word 中加一行關鍵字 *MODEL CHANGE ,TYPE=ELEMENT, ROMOVE Set-1. Set-1為所定義的單元集合，這一集合需要事先定義。而這一關鍵字一般位于STEP后，用戶想在哪一步刪除單元，就在哪一步后添加。
需要注意的是，這種方法單元是直接刪除，容易造成總剛陣奇異，使結果不易收斂。改進的辦法就是引入溫度狀態變量，事先就是單元剛度減弱。
②單元損傷失效
首先此方法只能在explicit模塊下使用，這一方法本身是為了描述損傷對于材料剛度的影響。ABAQUS通過狀態變量的值來控制單元的刪除與否。具體來說就是：status=1,單元保留;status=0,單元刪除。損傷一般分為拉伸損傷和剪切損傷。對于剪切損傷而言，需要注意首先在property中選擇shear damage.其中的參數選擇視實際情況而定。定義損傷以后還要定義，damage evolution,一般的類型有displacement 和energy。一般選擇displacement。Softening則是控制著具體位移（能量）與損傷的對應關系，見下圖：
接下來要輸入損傷為1的時候的塑性位移值，表達式為：
損傷率表達式為：
，即單元的塑性應變乘單元特征長度大于你所規定的值時，單元失效。
③VUMAT
Vumat 方法最靈活，難度也最大。
展開 abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋，單元穿透問題??！
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現明顯穿透，結果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現少許穿透，結果相對合理，但不是最理想狀態！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結果合理！
abaqus單元刪除的一般方法（轉載）
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)
如果問單元失效模擬首先就應該了解它的功能與目的，所以簡單地介紹一下吧。
單元刪除功能本身是為了克服有限元本身的缺陷的一項方法，由于有限元本身就是基于連續介質力學的，而在連續介質理學中，所研究的物體需要是連續的，既物質域在空間中連續。在這樣的理論假設框架下，單元本身是不會消失的。然而在實際情況下，由于損傷斷裂的存在，勢必會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模擬材料由于損傷，或其他原因導致剛度減小的情況。
2）單元直接刪除技術，這種技術可以用來模擬基坑，隧道開挖而導致的材料消失情況。
3）vumat，這種方法本質上講與第一種相類似，但是它可以根據用戶自己的情況來刪除單元，但是屬于很高級的操作，難度也較大
當然，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首先來講一下第二種方法。
這種方法很簡單
他的使用方法就是在edit keyword中加一行關鍵字
*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 淺談Abaqus單元刪除的一般方法
在子程序中定義一個狀態變量來表征材料是否失效。為0，失效。為1，正常。然后根據自己的失效準則來給這個狀態變量賦值。子程序中可以定義自己的失效準則和本構方程。
淺談Abaqus單元刪除的一般方法.pdf
Abaqus混凝土損傷單元刪除插件：CDED ￥398
插件介紹
AbyssFish CDED（Concrete Damage Element Deletion）插件可對載荷作用造成的混凝土損傷塑性模型（Concrete Damaged Plasticity，CDP）中失效單元進行刪除，以實現混凝土損傷開裂裂紋的模擬。
插件只針對混凝土損傷塑性（CDP）材料有效，不支持其他材料參數的損傷單元刪除，推薦采用EasyCDP或EasyCDP Mortar&ITZ插件建立混凝土損傷塑性模型。
插件僅支持“動力，顯式（Dynamic, Explicit）”分析步，暫不支持用于其他分析步類型。
插件支持二維及三維模型，且支持所有單元形狀，支持在一個模型中多種不同的CDP材料及多個部件（Part）。
插件中的參數Damage C及Damage T分別為判定失效單元的受壓損傷及拉伸損傷值，當單元的損傷值超過其中的任意一個設定參數時，單元將被刪除。
插件需要在提交作業的前一步進行使用，如果使用插件后對模型的其他內容進行了更改，請在提交作業前再次使用插件進行混凝土損傷單元刪除的設置。
以下為同一模型在使用混凝土損傷單元刪除插件前后的結果對比。
說明提醒
該插件可在 Windows 10 和 Windows 11 系統上運行，支持 Abaqus 2019~2023版本。
插件需要注冊，注冊完成后即可永久使用。該插件為單機許可銷售模式，購買后請聯系我們以獲取許可證。
展開 Abaqus任意模型實現單元刪除方法首發！ ￥666
使用子程序法定義任意單元刪除準則，不受算法模型限制。
