abaqus三維裂紋的案例
Abaqus擴(kuò)展有限元法計(jì)算三維裂紋的擴(kuò)展Step by Step ￥3
Abaqus擴(kuò)展有限元法計(jì)算三維裂紋的擴(kuò)展-01-20.pdf
ABAQUS計(jì)算三維孔邊角裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的實(shí)例模型 ￥15
通過ABAQUS，可以計(jì)算三維角裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。本實(shí)例中對平板孔邊的三維角裂紋進(jìn)行了模擬。
seam及crack定義如下圖：
網(wǎng)格如下圖：
計(jì)算后的位移云圖如下：
對裂尖進(jìn)行放大觀察：
本實(shí)例的難點(diǎn)在于孔邊三維角裂紋的模型的建立，需要經(jīng)過一系列的布爾操作（merge/cut）得到。
相應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子可以在提交job計(jì)算完成后，到dat文件中找到。
詳細(xì)的模型可參考附件。
ABAQUS低周循環(huán)疲勞LCF模擬三維疲勞裂紋擴(kuò)展一些經(jīng)驗(yàn) ￥2.6
ABAQUS中的LCF(LOW CYCLE FATIGUE功能結(jié)合XFEM和PARIS法則可以模擬裂紋的疲勞擴(kuò)展，計(jì)算裂紋每前進(jìn)一步所需要的循環(huán)次數(shù)。下面給出了具體的C3、C4與Paris參數(shù)的計(jì)算過程，和自己看論文等的一些總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)，關(guān)于step的一些調(diào)整等，后面做了一個(gè)三維平板的案列，案例參考文獻(xiàn)中的參數(shù)，結(jié)果與文獻(xiàn)中較為符合，參考文獻(xiàn)和CAE也給出。
abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，單元穿透問題！！
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時(shí)，模型中出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時(shí)，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元?jiǎng)h除法模擬裂紋，同時(shí)采用通用接觸+接觸對接觸時(shí)，模型中無明顯穿透，結(jié)果合理！
三維靜態(tài)邊緣裂紋 ￥10
3D Edge Crack教程
創(chuàng)建無裂域
1.打開Abaqus / CAE 6.9或更高版本。
2.雙擊零件。輸入名稱為Solid，建模空間為3D，類型為可變形，基本特征為Solid，近似大小為5。單擊繼續(xù)。
3.使用矩形工具在（-2，-2）到（2,2）之間繪制一個(gè)正方形。單擊完成。輸入4作為深度。單擊確定。
4.雙擊材料。輸入名稱為鋁。單擊機(jī)械，然后單擊彈性，然后單擊彈性。輸入楊氏模量為70 GPa，泊松比為0.33。單擊機(jī)械，然后單擊牽引力分離定律的損壞，然后單擊最大損傷。輸入500 MPa的值。在“子選項(xiàng)”菜單上，單擊“損害演變”。輸入失效時(shí)的位移為1.單擊確定。
5.雙擊截面。名稱為Main。單擊繼續(xù)以接受默認(rèn)設(shè)置。選擇鋁作為材料，然后單擊平面應(yīng)力/應(yīng)變厚度復(fù)選框。輸入1作為厚度。單擊確定。
6.展開零件，然后展開板。雙擊部分分配。選擇域。單擊完成。接受默認(rèn)設(shè)置。單擊確定。
7.展開實(shí)體。雙擊網(wǎng)格。從頂部菜單中選擇“種子”，然后選擇“按數(shù)字邊緣”。選擇域。單擊完成。輸入21作為沿邊緣的元素?cái)?shù)。按下Enter鍵。單擊完成。
8.從頂部菜單中選擇“網(wǎng)格”，然后選擇“控件”。選擇“十六進(jìn)制，結(jié)構(gòu)化”。單擊確定。從頂部菜單中選擇“網(wǎng)格”，然后選擇“零件”。單擊是。
9.展開組裝。雙擊實(shí)例。選擇實(shí)體。通過單擊確定接受默認(rèn)設(shè)置。
創(chuàng)建破解域
1.雙擊零件。輸入名稱作為“裂紋”，“建模空間”為3D平面，“類型”為“可變形”，“基礎(chǔ)特征”為“殼體”，“類型”為“擠出”，“近似大小”為5。單擊“繼續(xù)”。
2.從（-2,0）到（-1,0）畫一條線。單擊完成。輸入4作為深度。單擊確定。
3.展開部件，然后雙擊實(shí)例。選擇裂紋。通過單擊確定接受默認(rèn)設(shè)置。
4.雙擊交互。單擊取消。從頂部菜單中單擊特殊，然后單擊裂紋，然后單擊創(chuàng)建。
展開 workbench三維裂紋
workbench三維裂紋
三維復(fù)合材料CT試樣裂紋擴(kuò)展模擬 ￥20
關(guān)于X-FEM：
X-FEM可以與兩種方法結(jié)合使用：
-內(nèi)聚區(qū)模型（基于X-FEM的內(nèi)聚行為）
-虛擬裂紋閉合技術(shù)（基于X-FEM的LEFM方法）
在本教程中，將使用以上兩種方法。基于X-FEM的內(nèi)聚行為適合于對延性材料的破壞進(jìn)行模擬（90°層中的基體破壞），而基于LEFM方法的X-FEM適合于對脆性材料的破壞進(jìn)行模擬（0°層中的纖維破壞）。
2.初始裂紋位置
3.基于材料cohesive行為的XFEM定義（90°層中的基體破壞、延性）
定義屬性：
材料屬性賦予部件（是中間的3個(gè)cell）
定義方向：
定義XFEM（中間三個(gè)cell）
3.基于線彈性斷裂力學(xué)的XFEM定義（0°層中的纖維破壞、脆性）
定義XFEM（前面三個(gè)cell）定義XFEM（后面三個(gè)cell）
4.控制輸出
5. 修改常規(guī)解決方案控件以改善收斂行為
展開 三維靜態(tài)內(nèi)埋圓形裂紋 ￥15
3D Penny Crack的教程
創(chuàng)建未破解的域
1.打開 Abaqus / CAE 6.9或更高版本。
2.雙擊零件。輸入名稱為Solid，建模空間為3D，類型為可變形，基本特征為Solid，近似大小為5。單擊繼續(xù)。
3.使用矩形工具在（-2，-2）到（2,2）之間繪制一個(gè)正方形。單擊完成。輸入4作為深度。單擊確定。
4.雙擊材料。輸入名稱為鋁。單擊機(jī)械，然后單擊彈性，然后單擊彈性。輸入楊氏模量為70 GPa，泊松比為0.33。單擊機(jī)械，然后單擊牽引力分離定律的損壞，然后單擊最大損傷。輸入500 MPa的值。在“子選項(xiàng)”菜單上，單擊“損害演變”。輸入失敗時(shí)的位移為1.單擊確定。單擊確定。
5.雙擊節(jié)。名稱為Main。單擊繼續(xù)以接受默認(rèn)設(shè)置。選擇鋁作為材料，然后單擊平面應(yīng)力/應(yīng)變厚度復(fù)選框。輸入1作為厚度。單擊確定。
6.展開零件，然后展開板。雙擊部分分配。選擇域。單擊完成。接受默認(rèn)設(shè)置。單擊確定。
7.展開實(shí)體。雙擊網(wǎng)格。從頂部菜單中選擇“種子”，然后選擇“按數(shù)字邊緣”。選擇域。單擊完成。輸入20作為沿邊緣的元素?cái)?shù)。按下Enter鍵。單擊完成。
8.從頂部菜單中選擇“網(wǎng)格”，然后選擇“控件”。選擇“十六進(jìn)制，結(jié)構(gòu)化”。單擊確定。從頂部菜單中選擇“網(wǎng)格”，然后選擇“零件”。單擊是。
9.展開組裝。雙擊實(shí)例。選擇板。通過單擊確定接受默認(rèn)設(shè)置。
創(chuàng)建破解域
1.雙擊零件。輸入名稱作為“裂紋”，“建模空間”為“ 3D平面”，“類型”為“可變形”，“基礎(chǔ)特征”為“外殼”，“類型”為“平面”，“近似大小”為5。單擊“繼續(xù)”。
2.繪制一個(gè)圓，中心為（0,0），半徑為5。單擊“完成”。
3.展開部件，然后雙擊實(shí)例。選擇裂紋。通過單擊確定接受默認(rèn)設(shè)置。
4.在視口左側(cè)的菜單下，單擊翻譯實(shí)例。選擇裂紋。單擊完成。初始向量為（0,0,0），第二向量為（0,0,2）。
展開 ABAQUS直裂紋、斜裂紋圍道積分計(jì)算裂紋尖端J積分
之前算過一個(gè)關(guān)于裂紋擴(kuò)展的問題，當(dāng)時(shí)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(jì)算問題。我才恍然大悟，其實(shí)圍道積分方法還是適用于計(jì)算裂紋尖端在某時(shí)刻的J積分，至于動(dòng)態(tài)擴(kuò)展問題，還是交給XFEM吧（雖然也不太好）。
計(jì)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：
COMSOL三維隨機(jī)裂紋 裂縫模型 隨機(jī)裂隙 隨機(jī)纖維建模
在COMSOL中可采用CAD模型導(dǎo)入的方式實(shí)現(xiàn)隨機(jī)裂紋或是纖維材料的建模。首先需要在CAD內(nèi)生成所需的三維纖維模型，這里用到了CAD_隨機(jī)纖維3D插件。模型建立如下圖所示。注意這里的纖維采用的是線，而非實(shí)體。
將長方體基體導(dǎo)出為.sat文件，同時(shí)將刪除基體后的線狀纖維另存為.dwg文件。
打開COMSOL軟件，在幾何菜單下選擇導(dǎo)入三維CAD文件，選擇剛剛保存的.dwg文件，并將要導(dǎo)入的對象更改為曲線和點(diǎn)，可選擇合并曲線對象。構(gòu)建對象，這樣三維的線就導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)了。
下一步我們將長方體的基體材料也導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，其實(shí)這一步也可以在COMSOL中直接建模完成。還是選擇導(dǎo)入，選擇剛剛保存的.sat文件，在這里要導(dǎo)入的對象需要選擇實(shí)體。
到這一步纖維跟基體就全部導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)了。
如果想再COMSOL內(nèi)模擬線性的裂縫，需要將基體進(jìn)行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對象選擇基體，要減去的對象選擇纖維。
構(gòu)建對象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內(nèi)的線狀裂縫。
后面進(jìn)行網(wǎng)格剖分分析等，可根據(jù)自己的要求進(jìn)行。
最后看一下GIF效果圖：
在建模過程中所采用的AutoCAD插件可以在這里下載得到：
CAD_隨機(jī)纖維3D插件
如需2D版本可通過下面鏈接下載：
CAD隨機(jī)纖維2D插件
展開 三維裂紋（疲勞或非疲勞）軟件Franc3d問題提問及解答專區(qū)
因?yàn)槲易约夯蛘叽蠹叶紩?huì)有一些關(guān)于Franc3d的問題，歡迎大家在下面提問或解答。從而提高效率或促進(jìn)交流。
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(shí)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(gè)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(gè)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(gè)孔，一個(gè)固支、一個(gè)勻速拉。預(yù)期當(dāng)裂紋尖端的單元變形達(dá)到某一個(gè)值時(shí)將刪除單元。
您看見了就給個(gè)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(shí)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(gè)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(shí)就會(huì)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(shí)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。
展開 ALOF三維裂紋擴(kuò)展仿真實(shí)例——門式起重機(jī)主梁的角焊縫分析
ALOF含缺陷設(shè)備的軟件安全評定計(jì)算軟件——門式起重機(jī)主梁的角焊縫分析
1、背景介紹及模型簡化ALOF實(shí)現(xiàn)
門式起重機(jī)主梁的角焊縫是最容易出現(xiàn)裂紋擴(kuò)展的區(qū)域之一，我們以此部位為例介紹ALOF確定漏檢設(shè)備檢修周期的過程。
圖1.門式起重機(jī)示意圖
圖2.門式起重機(jī)主梁參數(shù)化建模對話框與參數(shù)化模型
通過對該設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場儀器探測和主梁模型的有限元分析，發(fā)現(xiàn)在某角焊縫處存在最大拉應(yīng)力σm=150MPa，該部位受力如下圖3所示：
圖3角焊縫模型
該角焊縫處存在一漏檢表面裂紋，以探測設(shè)備的漏檢長度作為裂紋初始長度，裂紋長度a =2mm，如下圖4所示。對該角焊接局部區(qū)域建立有限元模型，并定義初始裂紋，進(jìn)行檢修周期的計(jì)算，有限元模型如圖5所示。
(a) 導(dǎo)入二維CAD模型 (b) 生成平面網(wǎng)格模型 (c)拉伸得到實(shí)體網(wǎng)格模型
圖4.角焊接區(qū)建模過程
2、計(jì)算結(jié)果展示
圖 5.角焊接處裂紋擴(kuò)展結(jié)果展示
圖6.動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展過程gif
3、確定檢修周期。
(a) 安全系數(shù)與疲勞次數(shù)關(guān)系曲線 (b)裂紋擴(kuò)展量和疲勞次數(shù)關(guān)系曲線
圖7.疲勞次數(shù)分析結(jié)果
由圖可知，該裂紋在應(yīng)力循環(huán)1.4百萬次以后，安全系數(shù)急劇變小，疲勞次數(shù)也趨于一極限值，此時(shí)結(jié)構(gòu)將發(fā)生破壞，而裂紋擴(kuò)展前十步的疲勞次數(shù)達(dá)到總壽命的95%以上，故取該疲勞次數(shù)來確定檢修周期，根據(jù)國內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)通常取疲勞擴(kuò)展次數(shù)的十分之一作為檢修周期，所以該設(shè)備的檢修周期為：
檢修周期=1.46百萬次÷每日使用次數(shù)200÷一年365天÷保守系數(shù)10=2年
展開 Abaqus中選擇三維實(shí)體單元類型的基本原則 附abaqus三維筒體過渡網(wǎng)格劃分下載
下載地址：abaqus三維筒體過渡網(wǎng)格劃分
Abaqus 三維鉆孔仿真案例教學(xué) ￥29.99
</p><h1><strong style="color: rgb(255, 0, 0);">附件：完整案例教學(xué)內(nèi)容和本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）</strong></h1><h2><br></h2><p><br></p>
