abaqus裂紋延伸的案例
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(guò)一個(gè)關(guān)于裂紋擴(kuò)展的問(wèn)題，當(dāng)時(shí)創(chuàng)建裂紋選擇的是contour intergral，后來(lái)又有人咨詢我裂紋尖端J積分的計(jì)算問(wèn)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(wèn)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：
ABAQUS裂紋尖端應(yīng)變、裂紋擴(kuò)展模擬及問(wèn)題
前幾天有人問(wèn)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(méi)接觸過(guò)裂紋分析，于是照貓畫虎做了個(gè)算例，但是裂紋沒(méi)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(guò)crack來(lái)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(jiàn)了就給個(gè)意見(jiàn)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(méi)有發(fā)生失效。
Mises應(yīng)力場(chǎng)：
x方向正應(yīng)力場(chǎng)
x方向真實(shí)應(yīng)變場(chǎng)
x方向塑性應(yīng)變場(chǎng)
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(lái)了就完美了，可惜裂紋沒(méi)出來(lái)。
展開(kāi) Abaqus XFEM疲勞裂紋擴(kuò)展(基于Paris公式)教程 ￥39.9
Abaqus XFEM疲勞裂紋擴(kuò)展(基于Paris公式)教程
本文將詳細(xì)介紹在abaqus軟件中，利用擴(kuò)展有限元（XFEM）實(shí)現(xiàn)疲勞裂紋擴(kuò)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(yù)制裂紋，分析步設(shè)置，邊界條件設(shè)置）2.關(guān)鍵詞設(shè)置（裂紋擴(kuò)展的Paris公式在abaqus中的換算）3.收斂問(wèn)題。
1. 模型的建立
根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 6398-2017，金屬材料疲勞試驗(yàn)疲勞裂紋擴(kuò)展方法所規(guī)定的CT模型建模方法：
在abaqus中建模并且在中間畫好過(guò)渡線，可得：
再建一個(gè)預(yù)制裂紋（裂紋長(zhǎng)度為1mm，你可以根據(jù)自己需要選擇長(zhǎng)度）的模型：
材料賦予正常進(jìn)行，賦予彈性和塑性就行，預(yù)制裂紋不需要賦予材料屬性（例子為了方便，只賦予彈性部分）
裝備部分，選擇CT模型及預(yù)制裂紋兩個(gè)part，再將預(yù)制裂紋移動(dòng)至裂紋尖端:
Step設(shè)置：
本文用的是direct cycle分析步
展開(kāi) ABAQUS二維裂紋擴(kuò)展模擬詳解
需要注意的是，在ABAQUS中當(dāng)采用圍線積分（contour integral）來(lái)計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)，在圍線積分的區(qū)域只能為四邊形或六面體單元，雖然裂紋尖端的網(wǎng)格為三角形單元，但其實(shí)際上是退化的四邊形單元（degenerated quad），后面將會(huì)介紹如何劃分裂尖網(wǎng)格。
為了在ABAQUS中定義裂紋，首先需要指定裂紋面（crack front）以及裂紋尖端（crack tip），對(duì)于通過(guò)ABAQUS創(chuàng)建的二維部件實(shí)例，裂紋前沿可以指定為幾何點(diǎn)，幾何邊線以及幾何面，裂紋尖端可以指定為幾何點(diǎn)，而對(duì)于外部導(dǎo)入的二維網(wǎng)格（orphan mesh），裂紋前沿可以指定為節(jié)點(diǎn)，單元邊和單元面，裂紋尖端尖端可以指定為節(jié)點(diǎn)。除此之外還需要指定裂紋面的法向矢量方向或者裂紋擴(kuò)展的方向，在ABAQUS中裂紋擴(kuò)展的方向也被稱為q向量，該向量將用于圍線積分的計(jì)算。裂紋的定義如圖3所示。
圖3 ABAQUS裂紋定義界面
為了在裂尖單元中引入奇異性，需要對(duì)單元節(jié)點(diǎn)進(jìn)行特殊的處理。如圖4所示，對(duì)于8節(jié)點(diǎn)的四邊形單元（二階單元，具有中間節(jié)點(diǎn)），首先ABAQUS會(huì)將四邊形單元的其中一條邊壓縮，假設(shè)該單元邊由節(jié)點(diǎn)a, b和c構(gòu)成，壓縮之后節(jié)點(diǎn)a, b和c將合并共同構(gòu)成裂紋尖端，隨后與裂紋尖端相連的兩條單元邊上的中間節(jié)點(diǎn)將會(huì)被移動(dòng)到距離裂紋尖端1/4處的位置。
展開(kāi) 
abaqus 未能定位裂紋尖端
大佬們，如圖xfem中未能定位裂紋尖端怎么解決
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(kāi)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(kāi)裂狀態(tài)，當(dāng)=1時(shí)（紅色），表示完全開(kāi)裂；當(dāng)=0時(shí)（深藍(lán)色），標(biāo)識(shí)完全不開(kāi)裂；當(dāng)0~1之間時(shí)，不同開(kāi)裂程度。
圖9 裂紋位置與擴(kuò)展趨勢(shì)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(dòng)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(guò)建立簡(jiǎn)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(shì)。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(jì)提供了有益指導(dǎo)。
文章來(lái)源：CAE仿真學(xué)社
展開(kāi) ABAQUS對(duì)裂紋模擬的探討
但在模擬過(guò)程中遇到了大量問(wèn)題,下述主要討論模擬裂紋開(kāi)裂時(shí)其前處理過(guò)程中模型建立的要點(diǎn)及后處理過(guò)程中斷裂判據(jù)的運(yùn)用方法,在計(jì)算中如果網(wǎng)格變形過(guò)大,計(jì)算結(jié)果將失真或無(wú)法收斂,這時(shí)就需要進(jìn)行網(wǎng)格重組。
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(shuō)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(qǐng)問(wèn)有大佬會(huì)做嗎 有償指導(dǎo)一下 聯(lián)系電話15730888781 微信xxy15730888781
ABAQUS利用Cohesive單元模擬多晶材料沿晶裂紋
沿晶斷裂是指金屬材料中的裂紋沿晶界擴(kuò)展而產(chǎn)生的一種斷裂。當(dāng)沿晶斷裂斷口形貌呈粒狀時(shí)又稱晶間顆粒斷裂。多數(shù)情況下沿晶斷裂屬于脆性斷裂，但也可能出現(xiàn)韌性斷裂，如高溫蠕變斷裂。當(dāng)金屬或合金沿晶界析出連續(xù)或不連續(xù)的網(wǎng)狀脆性相時(shí)，在外力的作用下，這些網(wǎng)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(kuò)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單元實(shí)現(xiàn)多晶體沿晶開(kāi)裂，首先在ABAQUS中建立多晶體模型，然后在晶界插入cohesive單元，賦予cohesive單元損傷演化材料屬性，即可實(shí)現(xiàn)沿晶開(kāi)裂。
展開(kāi) abaqus如何提取裂紋長(zhǎng)度
請(qǐng)問(wèn)各位大佬，abaqus使用XFEM方法用direct cycle 模擬疲勞裂紋擴(kuò)展，在后處理中怎么提取裂紋擴(kuò)展過(guò)程中每擴(kuò)展一步的裂紋長(zhǎng)度a，疲勞循環(huán)次數(shù)N和裂紋能量釋放率G
Abaqus裂紋（Contour Integral）模擬注意事項(xiàng)
本帖主要側(cè)重于介紹裂紋定義過(guò)程中各個(gè)選項(xiàng)的意義，具體的操作過(guò)程很多高手做了很好的教程，至于斷裂力學(xué)理論推薦大家看一下沈成康寫的《斷裂力學(xué)》一書(shū)。
裂紋的定義和輸出需要用到interaction模塊和step模塊：
一、Interaction模塊
1.1 預(yù)制裂紋（步驟：菜單/special/crack/assign seam）
注意：并不是作裂紋分析都要定義seam，如果你的裂紋不是一條縫，而是一個(gè)缺口，則不需要assign seam，直接走下一步（定義裂紋）就行。
展開(kāi) 
ABAQUS中的斷裂力學(xué)及裂紋分析(原創(chuàng))
這是因?yàn)樵?em>ABAQUS中對(duì)應(yīng)等于材料的屈服強(qiáng)度的是von Mises等效應(yīng)力Se=Sy，因此在平面應(yīng)變的條件下，xx方向的應(yīng)力Sxx=Sy*pi/SRQT(3)>Sy, 而Syy=Sy*(2+pi)/SRQT(3), 大概是3倍的屈服應(yīng)力。所以得到大于材料的屈服強(qiáng)度的xx及yy方向應(yīng)力是正常的。2．為什么設(shè)置collapse element的時(shí)候?qū)椥苑治鲈谥虚g就一個(gè)點(diǎn)而要把單元邊上的中點(diǎn)移到1/4處，但彈塑性分析卻要在中間設(shè)置一圈點(diǎn)并且保持單元邊上的中點(diǎn)位置不變呢？這個(gè)其實(shí)不是隨便定的，在有限元中分析裂紋時(shí)，對(duì)彈性分析需要模擬裂尖1/SQRT(r)的奇異性，這樣在把單元邊上的中點(diǎn)移到1/4處后計(jì)算出來(lái)的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field正好包含1/ SQRT(r)項(xiàng)，事實(shí)上這一方法在斷裂力學(xué)的數(shù)值模擬發(fā)展史上是很巧妙的一個(gè)發(fā)現(xiàn)，至今仍然被廣泛采用。至于理想彈塑性分析需要模擬裂尖1/r的奇異性, 這樣大家都知道在把單元邊上的點(diǎn)放在到1/2處后計(jì)算出來(lái)的正常的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field包含1/ r項(xiàng), 可以模擬彈塑性分析需要的裂尖1/r的奇異性。所以在看似動(dòng)手點(diǎn)幾下就能實(shí)現(xiàn)的分析模式后面有很清楚漂亮的理論作支持。還有就是比較新的cohesive element單元。需要定義damage initiation和evolution的準(zhǔn)則， softening準(zhǔn)則目前只有l(wèi)inear和exponential，但對(duì)一般材料也夠用了。然后通過(guò)設(shè)置后處理display group可以看到裂紋擴(kuò)展情況。裂紋擴(kuò)展不是ABAQUS的強(qiáng)項(xiàng)，目前比較方便的只能用cohesive element，我做過(guò)幾個(gè)模型效果還可以，但對(duì)應(yīng)的參數(shù)需要一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，否則做出來(lái)了也不知道對(duì)不對(duì)。
展開(kāi) #ABAQUS使用vcct進(jìn)行裂紋擴(kuò)展計(jì)算插件
<p>虛擬裂紋閉合方法‘vcct’，廣泛應(yīng)用于斷裂力學(xué)中裂紋擴(kuò)展的模擬分析中，虛擬裂紋閉合法是經(jīng)過(guò)對(duì)斷裂力學(xué)的不斷深入研究而提出的能夠有效計(jì)算裂紋尖端能量釋放率的一種極為有效的方法，ABAQUS軟件中在早期并未提供虛擬裂紋閉合法vcct的功能，因此必須自己二次開(kāi)發(fā)程序才能進(jìn)行順利進(jìn)行能量的提取計(jì)算，否則，需要經(jīng)過(guò)手動(dòng)處理大量的數(shù)據(jù)文件才能獲得想要的結(jié)果，這個(gè)過(guò)程是極為復(fù)雜的，經(jīng)過(guò)ABAQUS版本的不斷改進(jìn)，在6.10版本之后的ABAQUS中都加入了vcct的計(jì)算，這使得裂紋尖端能量的計(jì)算及裂紋擴(kuò)展的分析又向前邁進(jìn)了一步，此帖子主要對(duì)比使用二次開(kāi)發(fā)的插件及較新版本中自帶的vcct計(jì)算之間的結(jié)果對(duì)比。</p><p>模型建立：</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201812/a5231bea6dd34249ac610ea6ca0698e3.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/a5231bea6dd34249ac610ea6ca0698e3.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/a5231bea6dd34249ac610ea6ca0698e3.jpg?
展開(kāi) abaqus模擬邊坡裂紋擴(kuò)展（XFEM）
求abaqus在模擬邊坡裂紋擴(kuò)展這塊的例子和abaqus有關(guān)的學(xué)習(xí)資料，我學(xué)習(xí)abaqus有段時(shí)間了，但進(jìn)步很慢，想找人交流交流，將感激不盡！qq1446449003
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(kāi)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(kāi)裂狀態(tài)，當(dāng)=1時(shí)（紅色），表示完全開(kāi)裂；當(dāng)=0時(shí)（深藍(lán)色），標(biāo)識(shí)完全不開(kāi)裂；當(dāng)0~1之間時(shí)，不同開(kāi)裂程度。
圖9 裂紋位置與擴(kuò)展趨勢(shì)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(dòng)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(guò)建立簡(jiǎn)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(shì)。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(jì)提供了有益指導(dǎo)。
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