零厚度abaqus
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
零厚度abaqus的視頻教程
01-ABAQUS仿真巴西劈裂數(shù)值模擬——基于cohesive0零厚度單元
更正一個(gè)小點(diǎn)：在編輯cohesive的材料截面時(shí) 對(duì)話框中初始厚度選擇使用分析默認(rèn)值，不再選用指定，如下圖所示： （指定參數(shù)輸入不準(zhǔn)確的話結(jié)果會(huì)不理想，所以使用默認(rèn)值即可） 本案例劈裂試件及壓板進(jìn)行建模 ②對(duì)材料的損傷參數(shù)進(jìn)行了介紹 ③講解仿真所需的相互作用 ④后處理中反作用力-位移曲線提取方法
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零厚度abaqus的實(shí)例教程
有些情況下需要建立零厚度的cohesive單元以進(jìn)行裂紋擴(kuò)展的計(jì)算模擬，下面以第一種方法進(jìn)行零厚度的cohesive單元的建模。
新建一個(gè)二維模型，如下圖所示：
假設(shè)在模型的中間有一層零厚度的cohesive單元層，做一個(gè)切割處理，如下圖所示：
切割出一個(gè)很小的縫隙之后進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如下所示：
完成這一步之后需要通過(guò)菜單欄Mesh-creat mesh part將單元變成孤立網(wǎng)格。
在此基礎(chǔ)上即可創(chuàng)建零厚度的單元。點(diǎn)擊菜單欄Mesh下面的Edit，如下所示：
然后框選出中間縫隙的上面一層節(jié)點(diǎn)，之后再選擇下面一層的一個(gè)單元面，將縫隙的上面的所有節(jié)點(diǎn)投影到縫隙的下層。
投影完的效果如下，中間的縫隙不見(jiàn)了。
打開(kāi)節(jié)點(diǎn)號(hào)的顯示，如下所示，可以發(fā)現(xiàn)在中間的一層位置處相同位置有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，也即是該層單元為零厚度單元
再之后，通過(guò)Assign Element Type可修改中間這一層重合的單元，修改為cohesive單元。
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展開(kāi) 基于0厚度cohesive單元的冰雹隨機(jī)開(kāi)裂分析
本帖主要介紹四種咋abaqus 中創(chuàng)建零厚度cohesive單元的方法，四種方法的詳細(xì)說(shuō)明可參見(jiàn)技術(shù)鄰學(xué)院教學(xué)視頻，鏈接如下：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10020
現(xiàn)列舉四種方法如下：
1.網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)偏移
先生成孤立網(wǎng)格，在Edit mesh工具中，選擇node →edit ，將需要偏置的節(jié)點(diǎn)按照偏移距離進(jìn)行設(shè)置即可，如下圖所示。
2.網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)投影
先生成孤立網(wǎng)格，在Edit mesh工具中，選擇node →project ，將需要投影的節(jié)點(diǎn)投影到指定的單元面上。如下圖所示
以上兩種方法都是基于孤立網(wǎng)格進(jìn)行操作，適合簡(jiǎn)單的平板結(jié)構(gòu)。
3.高版本Abaqus直接生成
如果你有高版本的abaqus 比如2016版，那么很幸運(yùn)，這個(gè)版本自帶了插入cohesive的工具，并且同時(shí)支持基于幾何的網(wǎng)格和孤立網(wǎng)格。該功能同樣位于Edit mesh工具欄，mesh→insert cohesive seams按鍵，如下圖所示。
該功能模塊，較為強(qiáng)大，能對(duì)復(fù)雜，曲面結(jié)構(gòu)插入cohesive，但是不能實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)單元面之間插入cohesive。
4.自定義腳本
如果你想模擬隨你開(kāi)裂，想在任意兩個(gè)單元之間插入零厚度的cohesive,只能自己編寫腳本，去修改模型CAE或者修改inp文件，現(xiàn)在提供一下這種方法的思路，如下：
即先將原單元離散，然后提取原相鄰單元共用面上的節(jié)點(diǎn)，復(fù)制該節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行網(wǎng)格重構(gòu)。以一個(gè)實(shí)心圓球?yàn)槔?，下圖左為六面體單元組成的網(wǎng)格模型，右圖為插入的零厚度cohesive單元，該方法可以實(shí)現(xiàn)任意結(jié)構(gòu)任意單元面之間插入0厚度的cohesive單元。
展開(kāi) 在使用Abaqus，Comsol等軟件進(jìn)行薄層區(qū)域的力學(xué)分析過(guò)程中，例如在研究水壓致裂、裂縫擴(kuò)展，接觸粘結(jié)滑移的這類薄層力學(xué)性質(zhì)時(shí)，我們經(jīng)常需要采用應(yīng)力-相對(duì)位移(σ-u)關(guān)系，而不是傳統(tǒng)本構(gòu)描述的應(yīng)力-應(yīng)變(σ-ε)關(guān)系來(lái)描述，例如Abaqus里面的Cohesive單元，Goodman單元，以及Comsol里的彈性薄層（在后面我把這類單元統(tǒng)稱為增量非線性力學(xué)薄層）。這類單元厚度非常小甚至為0，薄層兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)（單元）用一組力（應(yīng)力）與相對(duì)位移的關(guān)系方程聯(lián)系起來(lái)，例如給出一個(gè)形式最為簡(jiǎn)單的典型應(yīng)力-位移方程
此方程描述了1,2,3方向（通常是法向和兩個(gè)切向）上相對(duì)位移與應(yīng)力的關(guān)系，應(yīng)力與相對(duì)位移呈線性關(guān)系，類似于“線性彈簧”。但是對(duì)于土-結(jié)構(gòu)接觸、裂縫的張開(kāi)閉合這類問(wèn)題，線性方程已經(jīng)不足以準(zhǔn)確描述這些物理量之間的關(guān)系，這時(shí)就需要引入增量非線性方程來(lái)構(gòu)建薄層單元。
引入增量非線性薄層的概念之前，首先介紹一下全量非線性薄層以理解非線性的概念，首先給出以下公式
這是一個(gè)全量非線性薄層，其非線性的表現(xiàn)可以用下面幾個(gè)例子體現(xiàn)，
對(duì)比①和②項(xiàng)，可以發(fā)現(xiàn)僅存在3方向上的位移變化的情況下，1，2方向上的力也會(huì)發(fā)生改變，體現(xiàn)了彈簧三個(gè)方向力學(xué)性質(zhì)的非獨(dú)立性，對(duì)比①和③項(xiàng)，可以發(fā)現(xiàn)力的大小并不和位移大小成正比，也就是非線性特征。
所以對(duì)于增量非線性方程，就是把應(yīng)力-位移關(guān)系方程寫成應(yīng)力增量-位移增量的關(guān)系方程，例如
寫成微分形式的好處是，可以體現(xiàn)出應(yīng)力路徑對(duì)位移結(jié)果的影響，也就是類似于“塑性”特征（所以所有的彈塑性本構(gòu)也都是增量方程）。但是對(duì)于此類微分方程的求解，必須給定一個(gè)力的初始值。
展開(kāi) 
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在使用Abaqus，Comsol等軟件進(jìn)行薄層區(qū)域的力學(xué)分析過(guò)程中，例如在研究水壓致裂、裂縫擴(kuò)展，接觸粘結(jié)滑移的這類薄層力學(xué)性質(zhì)時(shí)，我們經(jīng)常需要采用應(yīng)力-相對(duì)位移(σ-u)關(guān)系，而不是傳統(tǒng)本構(gòu)描述的應(yīng)力-應(yīng)變(σ-ε)關(guān)系來(lái)描述，例如Abaqus里面的Cohesive單元，Goodman單元，以及Comsol里的彈性薄層（在后面我把這類單元統(tǒng)稱為增量非線性力學(xué)薄層）。這類單元厚度非常小甚至為0，薄層兩側(cè)的節(jié)點(diǎn)
使用內(nèi)聚力模型（cohesive zone）模擬裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，需要在預(yù)計(jì)產(chǎn)生裂紋的區(qū)域加入cohesive層。建立cohesive層的方法主要有：
方法一、建立完整的結(jié)構(gòu)，然后在上面切割出一個(gè)薄層來(lái)模擬cohesive單元，用這種方法建立的cohesive單元與其他單元公用節(jié)點(diǎn)，并以此傳遞力和位移。
方法二、分別建立cohesive層和其他結(jié)構(gòu)部件的實(shí)體模型，通過(guò)“tie”綁定約束，使得cohesive
基于0厚度cohesive單元的冰雹隨機(jī)開(kāi)裂分析
本帖主要介紹四種咋abaqus 中創(chuàng)建零厚度cohesive單元的方法，四種方法的詳細(xì)說(shuō)明可參見(jiàn)技術(shù)鄰學(xué)院教學(xué)視頻，鏈接如下：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10020
現(xiàn)列舉四種方法如下：
1.網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)偏移
先生成孤立網(wǎng)格，在Edit mesh工具中，選擇node →edit
