abaqus裂紋仿真的案例
基于XFEM的裂紋擴(kuò)展仿真過程詳解和仿真經(jīng)驗交流（二）（包括直接循環(huán)載荷步疲勞裂紋擴(kuò)展分析） ￥20
第二部分、基于XFEM_paris模型的裂紋擴(kuò)展仿真分析
相比于靜態(tài)裂紋參數(shù)計算問題，裂紋擴(kuò)展仿真在學(xué)術(shù)和工程領(lǐng)域更為人們所關(guān)注，常用的方法有網(wǎng)格重劃分技術(shù)、邊界元法、無網(wǎng)格方法和XFEM，其中，XFEM通過引入水平集法和單位分解等思想實現(xiàn)了實體與裂紋相互獨(dú)立，在裂紋擴(kuò)展的過程中不需要更新網(wǎng)格，提高了計算效率。ABAQUS中集成的XFEM裂紋擴(kuò)展仿真可以根據(jù)使用的模型分為三類：基于損傷力學(xué)內(nèi)聚力模型（cohesive）的牽引分離定律、基于LEFM的虛擬裂紋閉合技術(shù)（VCCT）和基于Paris公式的疲勞裂紋擴(kuò)展理論。第一種方法可以不用預(yù)制裂紋，適用于裂紋的萌生壽命分析，第二種不是很熟悉，第三種則必須預(yù)制裂紋，適用于裂紋的擴(kuò)展壽命分析。下面將對這三種操作流程進(jìn)行一一說明，以二維模型為例，三維模型基本相同。
讀者須知：經(jīng)過很多次的仿真分析，在模型和參數(shù)基本相同的情況下，筆者發(fā)現(xiàn)基于cohesive和基于VCCT模型的裂紋擴(kuò)展分析很難得到收斂，仿真難度較大，這有可能是參數(shù)設(shè)置的問題，部分參數(shù)修改之后還是能夠成功的，但也有可能是本人學(xué)藝未精，所以說只能是提及一下給個建議。但是基于Paris模型的方法仿真效果還不錯，因此本文僅對后者做詳細(xì)的說明，至于其余兩種方法只能夠簡單的說明一下其實現(xiàn)過程中的異同點(diǎn)。再次強(qiáng)調(diào)，本文只有基于Paris模型的direct cyclic分析步的仿真過程，誤買本帖的同學(xué)請別來罵我。
本文還將針對同學(xué)們在仿真過程中的一些問題提供解決方法和思路，其中包括：裂紋不發(fā)生擴(kuò)展、每個cycle裂紋都會擴(kuò)展一次等。
展開 基于XFEM的裂紋擴(kuò)展仿真過程詳解和仿真經(jīng)驗交流（一） ￥5
研究結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命已經(jīng)有了一段時間，深深的感覺到國內(nèi)研究成果相比國外有著許多的不足，尤其是在裂紋問題有限元仿真這一塊，現(xiàn)有的先進(jìn)的思想和方法都是國外研究者先提出和應(yīng)用的。其中，擴(kuò)展有限元方法（XFEM）以其獨(dú)特的優(yōu)勢得到了研究者們的青睞，然而國內(nèi)的相關(guān)資料特別是軟件操作方面比較少，而且各執(zhí)其詞，這會使得許多初學(xué)者產(chǎn)生誤解（筆者就是因此而走了不少的彎路），工欲善其事必先利其器，準(zhǔn)確掌握了合適的方法才能更好的進(jìn)行后續(xù)的研究工作。在學(xué)習(xí)了網(wǎng)上相關(guān)研究者的視頻資料、ABAQUS16.4用戶手冊和達(dá)索官方的培訓(xùn)資料之后，筆者對這部分軟件操作過程進(jìn)行總結(jié)并給出了自己的一些理解，很多小的細(xì)節(jié)往往會導(dǎo)致較大的誤差甚至是仿真的失敗，針對這些問題給出了一些小小的建議，希望對未來研究這方面內(nèi)容的同學(xué)們有所幫助。
第一部分、基于XFEM的靜態(tài)裂紋參數(shù)計算
相比于同類型的有限元分析軟件（如ANSYS），ABAQUS在裂紋這種強(qiáng)不連續(xù)問題上的仿真方面，其前處理建模和求解部分更加優(yōu)秀，但是后處理部分比較困難，有些參數(shù)沒辦法通過軟件直接輸出，需要進(jìn)行二次開發(fā)，后處理部分目前我做的還不是很好將在優(yōu)化之后另作說明。
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仿真具體流程如下：（圖片太多了上傳麻煩而且不方便排版，我懶得一個個上傳了，需要詳細(xì)流程的還是請下載文檔吧）
（1） 建立part：（實體模型和裂紋模型）
首先必須要明確的是ABAQUS只能夠計算和輸出三維裂紋的靜態(tài)裂紋參數(shù)，靜態(tài)裂紋必須三維，靜態(tài)裂紋必須三維，靜態(tài)裂紋必須三維，重要的事說三遍。
展開 基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴(kuò)展仿真分析
裂紋在開始擴(kuò)展以后，首先向深度方面延伸，然后裂紋擴(kuò)展方向發(fā)生明顯改變，如圖10所示，裂紋出現(xiàn)偏斜，角度約為45?，向橫梁另一面擴(kuò)展。如圖11所示為裂紋狀態(tài)圖（PHILSM），表示裂紋面上，距離裂縫的等高線（值有正有負(fù)）。如12表示保持架橫梁裂紋的statuxfem開裂狀態(tài)，當(dāng)=1時（紅色），表示完全開裂；當(dāng)=0時（深藍(lán)色），標(biāo)識完全不開裂；當(dāng)0~1之間時，不同開裂程度。
圖9 裂紋位置與擴(kuò)展趨勢分析
圖10 裂紋擴(kuò)展區(qū)域局部放大圖
圖11 裂縫狀態(tài)
圖12 裂紋statuxfem圖示
四
結(jié)論
滾子軸承常用于齒輪箱等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，其保持架橫梁受滾動體沖擊載荷的影響，容易在橫梁末端產(chǎn)生裂紋，并擴(kuò)展導(dǎo)致保持架失效。通過建立簡化保持架橫梁3D模型，仿真分析了保持架橫梁末端裂紋的擴(kuò)展趨勢。結(jié)果顯示，裂紋在深度方向擴(kuò)展一定距離后，其擴(kuò)展方向發(fā)生45?偏轉(zhuǎn)，并繼續(xù)擴(kuò)大。分析結(jié)果為滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了有益指導(dǎo)。
文章來源：CAE技術(shù)交流
展開 基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴(kuò)展仿真分析
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)動過程中會在滾動體與保持架之間產(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，滾動體在載荷區(qū)推動保持架轉(zhuǎn)動，而保持架在非承載區(qū)推動滾動體轉(zhuǎn)動，滾動體與保持架之間的載荷具有作用時間短，載荷幅值大的沖擊特征，而滾動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 
ABAQUS仿真復(fù)合材料修復(fù)裂紋板
我做的是用CFRP修復(fù)含裂紋鋼板的極限強(qiáng)度仿真 通俗的說就是 一塊含有裂紋的鋼板 用粘合劑把復(fù)合材料貼上去 最好拉伸鋼板 根據(jù)載荷位移曲線 確定修復(fù)后裂紋鋼板的極限強(qiáng)度 請問有大佬會做嗎 有償指導(dǎo)一下 聯(lián)系電話15730888781 微信xxy15730888781
算例丨基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴(kuò)展仿真分析
裂紋在開始擴(kuò)展以后，首先向深度方面延伸，然后裂紋擴(kuò)展方向發(fā)生明顯改變，如圖10所示，裂紋出現(xiàn)偏斜，角度約為45?，向橫梁另一面擴(kuò)展。如圖11所示為裂紋狀態(tài)圖（PHILSM），表示裂紋面上，距離裂縫的等高線（值有正有負(fù)）。如12表示保持架橫梁裂紋的statuxfem開裂狀態(tài)，當(dāng)=1時（紅色），表示完全開裂；當(dāng)=0時（深藍(lán)色），標(biāo)識完全不開裂；當(dāng)0~1之間時，不同開裂程度。
圖9 裂紋位置與擴(kuò)展趨勢分析
圖10 裂紋擴(kuò)展區(qū)域局部放大圖
圖11 裂縫狀態(tài)
圖12 裂紋statuxfem圖示
四、結(jié)論
滾子軸承常用于齒輪箱等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，其保持架橫梁受滾動體沖擊載荷的影響，容易在橫梁末端產(chǎn)生裂紋，并擴(kuò)展導(dǎo)致保持架失效。通過建立簡化保持架橫梁3D模型，仿真分析了保持架橫梁末端裂紋的擴(kuò)展趨勢。結(jié)果顯示，裂紋在深度方向擴(kuò)展一定距離后，其擴(kuò)展方向發(fā)生45?偏轉(zhuǎn)，并繼續(xù)擴(kuò)大。分析結(jié)果為滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了有益指導(dǎo)。
文章來源：CAE仿真學(xué)社
展開 abaqus低周疲勞裂紋擴(kuò)展仿真案例講解 ￥50
abaqus低周疲勞裂紋擴(kuò)展仿真案例講解
Franc3D與ABAQUS聯(lián)合仿真模擬角裂紋擴(kuò)展
通過abaqus建模，franc3d定義裂紋及擴(kuò)展，可以模擬孔邊角裂紋的擴(kuò)展。
圖一左側(cè)顯示了角裂紋的擴(kuò)展路徑，從角裂紋逐漸擴(kuò)展為穿透裂紋，右側(cè)顯示的是裂紋擴(kuò)展過程中應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化。圖2則是ABAQUS中的odb文件顯示結(jié)果，能夠清晰觀察到角裂紋的擴(kuò)展過程。
abaqusXFEM二維裂紋仿真后處理二次開發(fā)
abaqus擴(kuò)展有限元模擬裂紋擴(kuò)展時后處理比較麻煩，難以獲取相關(guān)參數(shù)，本貼提供了一個腳本可以快速提取裂紋擴(kuò)展軌跡，裂紋擴(kuò)展長度a，裂紋擴(kuò)展壽命N等參數(shù)，直接將數(shù)據(jù)導(dǎo)入EXCEL表，適用于二維邊界裂紋及中心裂紋。有需要的朋友可以聯(lián)系：微信SuChai_FEM
Abaqus：使用XFEM進(jìn)行裂紋擴(kuò)展仿真案例講解
Abaqus：使用XFEM進(jìn)行裂紋擴(kuò)展仿真案例講解
Abaqus利用內(nèi)聚力模型（cohesive zone）模擬裂紋擴(kuò)展仿真案例講解
Abaqus利用內(nèi)聚力模型（cohesive zone）模擬裂紋擴(kuò)展仿真案例講解
基于智能裂紋擴(kuò)展方法在CT樣本中進(jìn)行裂紋擴(kuò)展傳播仿真 ￥5
裂紋擴(kuò)展模擬一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的一個難題。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)展方法自動評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。該算法還計算了滿足裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則時的裂紋擴(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。
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爆破裂紋擴(kuò)展CAE仿真（蛛網(wǎng)式裂紋）
一、仿真背景
爆轟產(chǎn)物膨脹破巖。炸藥爆炸會產(chǎn)生極大壓力，爆轟氣體膨脹破巖，同時對藥包周圍巖體施加非常大的載荷，以炸藥為中心周圍巖體產(chǎn)生徑向移動，因自由面的存在，附近巖體產(chǎn)生不一樣的位移量，藥包與自由面距離最近，附近巖體移動速度快持續(xù)時間長，產(chǎn)生較大位移，巖體距離藥包越遠(yuǎn)則位移量越小。各巖體間巖體位移不一致，相互間會產(chǎn)生作用力，作用力為切向應(yīng)力，在破壞巖體的某一范圍內(nèi)，切向應(yīng)力將大大超過巖體自身的動抗壓強(qiáng)度，由然在球形藥包附近的巖體會產(chǎn)生許許多多徑向裂隙。徑向裂隙產(chǎn)生后，爆生氣體進(jìn)一步泄放，裂隙繼續(xù)延伸擴(kuò)展，巖體加劇破碎。根據(jù)自由面距離和炸藥量等，巖體被破壞,可能被拋出形成爆破漏斗，或向自由面微微隆起。
二、仿真工具
本文采用Oasys、HyperWorks 前后處理器和LS-DYNA V971 求解器。
三、模型簡介
本例為2維爆破仿真模型，淺孔自由面垂直向上，應(yīng)力波首先傳播至表面，淺孔爆破會創(chuàng)造出新的自由面；深孔為孔底起爆，爆生氣體貫穿底部，深孔處開始破碎，爆炸應(yīng)力波傳播至分界處產(chǎn)生反射；部分爆炸應(yīng)力波繼續(xù)向上傳播，因淺孔處產(chǎn)生新的自由面，部分爆炸應(yīng)力波沿淺孔方向向上傳播
四、仿真動畫（手機(jī)APP用戶要點(diǎn)擊圖片才能看到動畫哦）
想學(xué)習(xí)更多的知識，請聯(lián)系我們！
展開 ABAQUS直裂紋、斜裂紋圍道積分計算裂紋尖端J積分
之前算過一個關(guān)于裂紋擴(kuò)展的問題，當(dāng)時創(chuàng)建裂紋選擇的是contour intergral，后來又有人咨詢我裂紋尖端J積分的計算問題。我才恍然大悟，其實圍道積分方法還是適用于計算裂紋尖端在某時刻的J積分，至于動態(tài)擴(kuò)展問題，還是交給XFEM吧（雖然也不太好）。
計算了幾種情況下的裂紋尖端J積分，包括直裂紋、斜裂紋以及裂紋尖端傾斜等三種情況。
部分試件的應(yīng)力分布及J積分結(jié)果如圖所示：
ABAQUS裂紋尖端應(yīng)變、裂紋擴(kuò)展模擬及問題
前幾天有人問我ABAQUS做焊點(diǎn)分析，我一看他給我的一片文獻(xiàn)，其實是用ABAQUS做裂紋擴(kuò)展分析。之前也沒接觸過裂紋分析，于是照貓畫虎做了個算例，但是裂紋沒有擴(kuò)展。
ABAQUS做裂紋有三種方法：contour integral，擴(kuò)展有限元及VCCT法，這里用了contour integral法。
如圖所示，V形楔形處有一個預(yù)制裂紋，是采用Interaction模塊的assign seam設(shè)定的，裂紋的擴(kuò)展面及方向是通過crack來設(shè)定的，類型為contour integral。材料模型定義了塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，彈性參數(shù)、GTN參數(shù)、脆性失效參數(shù)等。模型上的兩個孔，一個固支、一個勻速拉。預(yù)期當(dāng)裂紋尖端的單元變形達(dá)到某一個值時將刪除單元。
您看見了就給個意見唄。
步驟：
建立模型，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膒artition
定義材料：分別定義了elastic彈性參數(shù)、plastic真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、GTN模型參數(shù)、脆性失效參數(shù)（包括一個叫演化參數(shù)）。
定義預(yù)制裂紋、定義裂紋擴(kuò)展面、方向，定義失效單元的generation。
邊界條件，提交job，查看結(jié)果。
結(jié)果：預(yù)期模型在塑性變形不是很大時就會產(chǎn)生裂紋擴(kuò)展，但是模型產(chǎn)生了很大塑性變形后仍然沒有發(fā)生失效。
Mises應(yīng)力場：
x方向正應(yīng)力場
x方向真實應(yīng)變場
x方向塑性應(yīng)變場
裂紋尖端應(yīng)變的結(jié)果還是挺漂亮的，雖然正確性有待考證，如果裂紋出來了就完美了，可惜裂紋沒出來。
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