abaqus管道裂紋
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus管道裂紋的視頻教程
免費公益課之有限元軟件ABAQUS-基于XFEM損傷分析管道的裂紋擴展情況（帶預制裂紋）
本視頻對帶預制裂縫的管道進行了裂紋擴展模擬，基于XFEM損傷，可以較好的模擬出管道的開裂情況。本視頻包括模型的全過程分析，XFEM屬性定義，初始裂縫的引入，網格劃分，網格大小對裂紋開展的影響，后續一些常用后處理的展示等。本次視頻制作粗糙一些，大家湊合著看，能學到東西，干就完了。
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ABAQUS管道環向橢圓裂紋斷裂參量計算-應力強度因子K、J積分、蠕變參量Ct
實戰演練-斷裂力學參量計算 應力強度因子-K因子、J積分、蠕變參量Ct的有限元計算
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abaqus模擬跨越斷層的鋼制埋地管道響應數值模擬研究-輸油管道
復現論文為《跨越斷層的鋼制埋地管道響應數值模擬研究》，根據該模型，可從斷層位移量、管道內壓、管道徑厚比、管道腐蝕以及管道埋深等角度進行數值模擬，對輸油管道等生命線的力學失效機理進行研究:創新點及工作量足夠的情況下可發SCI三區或中文核心，以及相關碩士畢業論文，在教程中有一步步根據論文進行復現以及參數推導的過程，力求將論文講細講精。abaqus版本為2020
￥129 1小時34分鐘 2863播放
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abaqus管道裂紋的實例教程
案例介紹
斷裂是材料構件破壞的重要形式之一，宏觀的裂紋起源于材料中的微觀缺陷。當宏觀的裂紋發生失穩擴展貫穿整個構件時，材料就發生了斷裂。因此裂紋的擴展是斷裂力學研究的重點之一。
傳統的斷裂力學在進行裂紋的模擬時，必須生成含裂紋的網格。當要進行大批量的裂紋處理或者進行改變裂紋位置、大小、形狀的批量計算時，每次都要重復制作相應的網格，這增加了模擬的時間成本。
構件中裂紋的表示圖
擴展有限元（eXtended Finite Element Method, XFEM）是在21世紀初期提出的一種求解不連續力學的問題一種數值方法。
它通過選取不連續的形函數作基元函數來表征計算域中的不連續性，所使用的網格不需要考慮裂紋的存在，而是網格生成后再添加裂紋的屬性，研究不同屬性的裂紋也就不需要生成新的網格，這大大提高了研究不同裂紋的效率。
本案例使用Code_Aster的擴展有限元方法研究一個金屬管道內表面的一個裂紋，以Heviside函數來表示界面的不連續位移場，簡化了網格生成，也消除了傳統有限元方法中隊裂紋定義的約束。
模擬過程
使用Code_Aster的整體計算步驟如下圖：
XFEM方法裂紋分析主要步驟
本算例的幾何模型采用的是一個內徑為384mm外徑為628mm的圓筒。在該金屬圓筒的內表面，存在一個半橢圓形的平面裂紋，長軸方向沿金屬管道軸向，整個管道在一定的內部的壓力作用下變形。
展開 之前算過一個關于裂紋擴展的問題，當時創建裂紋選擇的是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，至于動態擴展問題，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。
部分試件的應力分布及J積分結果如圖所示：
前幾天有人問我ABAQUS做焊點分析，我一看他給我的一片文獻，其實是用ABAQUS做裂紋擴展分析。之前也沒接觸過裂紋分析，于是照貓畫虎做了個算例，但是裂紋沒有擴展。
ABAQUS做裂紋有三種方法：contour integral，擴展有限元及VCCT法，這里用了contour integral法。
如圖所示，V形楔形處有一個預制裂紋，是采用Interaction模塊的assign seam設定的，裂紋的擴展面及方向是通過crack來設定的，類型為contour integral。材料模型定義了塑性應力-應變關系，彈性參數、GTN參數、脆性失效參數等。模型上的兩個孔，一個固支、一個勻速拉。預期當裂紋尖端的單元變形達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，進行適當的partition
定義材料：分別定義了elastic彈性參數、plastic真實應力-應變關系、GTN模型參數、脆性失效參數（包括一個叫演化參數）。
定義預制裂紋、定義裂紋擴展面、方向，定義失效單元的generation。
邊界條件，提交job，查看結果。
結果：預期模型在塑性變形不是很大時就會產生裂紋擴展，但是模型產生了很大塑性變形后仍然沒有發生失效。
Mises應力場：
x方向正應力場
x方向真實應變場
x方向塑性應變場
裂紋尖端應變的結果還是挺漂亮的，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。
展開 在ABAQUS中做管道內壓爆炸CEL模擬，采用vumat進行子程序定義
當管道為單層網格時，流固耦合效果好。當管道為多層網格時，采用abaqus自帶的材料及損傷可以實現模擬，使用vumat進行模擬流固耦合效果就很差（內部氣體漏氣、等效塑性應變分布不正確、計算迭代等），這是什么原因
Abaqus管道爆炸仿真案例講解
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在交流群中，有人多次問到這個問題，所以直接把方法貼在了下面，希望大家可以輕松解決
Abaqus 給出的錯誤提示：
The following XFEM cracks are failing to correctly generate. The error conditions are listed with the crack names:
Crack-1 - Crack domain
滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。針對這一問題，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沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴展過程，結果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴展，結果為滾子軸承保持架結構設計提供了有益指導。
滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。針對這一問題，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沖擊載荷作用下的裂紋萌生與擴展過程，結果顯示，保持架末端裂紋呈近似45?擴展，結果為滾子軸承保持架結構設計提供了有益指導。
沿晶斷裂是指金屬材料中的裂紋沿晶界擴展而產生的一種斷裂。當沿晶斷裂斷口形貌呈粒狀時又稱晶間顆粒斷裂。多數情況下沿晶斷裂屬于脆性斷裂，但也可能出現韌性斷裂，如高溫蠕變斷裂。當金屬或合金沿晶界析出連續或不連續的網狀脆性相時，在外力的作用下，這些網狀脆性相將直接承受載荷，很易于破碎形成裂紋并使裂紋沿晶界擴展，造成試樣沿晶界斷裂，它是完全脆性的正斷。
在ABAQUS中可以利用Cohesive
1. ABAQUS裂紋體的建立
在ABAQUS中，根據裂紋尖端的形狀可以建立兩種類型的裂紋體：尖銳（Sharp）型裂紋和鈍形（Blunt）裂紋，如圖1所示。對于尖銳型裂紋，裂紋尖端存在奇異性；而鈍形裂紋尖端可以看做是一個具有給定缺口半徑的缺口，因此裂紋尖端不存在奇異性，可以按照常規有限元的建模方式來建立。在ABAQUS中，兩種類型的裂紋均可以進行應力強度因子分析。
圖1 尖銳型裂紋和鈍形裂紋
基于ABAQUS有限元軟件平臺，應用它的腳本接口二次開發出一套可以用于自動計算疲勞裂紋擴展的程序包。該程序包可以實現參數化有限元建模、訪問輸出數據庫及進行其他后處理，從而避免重復建模及分析結果，顯著提高分析效率。
一.疲勞裂紋擴展程序工作流程
二.結果輸出
創建模型
采用帶有單邊裂紋的整體加筋壁板作為算例。
2.后處理結果
Abaqus：使用XFEM進行裂紋擴展仿真案例講解
Abaqus XFEM疲勞裂紋擴展(基于Paris公式)教程
本文將詳細介紹在abaqus軟件中，利用擴展有限元（XFEM）實現疲勞裂紋擴展，用的是二維CT模型，三維模型同理。
主要包括一下幾方面：1.模型的建立（包括材料賦予，預制裂紋，分析步設置，邊界條件設置）2.關鍵詞設置（裂紋擴展的Paris公式在abaqus中的換算）3.收斂問題。
1. 模型的建立
根據國標GB/T 6398
Abaqus管道流場仿真(流-固耦合)案例講解（Part-3）
