abaqus三維擴展的案例
水力壓裂裂縫三維擴展ABAQUS數值模擬研究
水力壓裂裂縫三維擴展ABAQUS數值模擬研究
Abaqus擴展有限元法計算三維裂紋的擴展Step by Step ￥3
Abaqus擴展有限元法計算三維裂紋的擴展-01-20.pdf
ABAQUS低周循環疲勞LCF模擬三維疲勞裂紋擴展一些經驗 ￥2.6
ABAQUS中的LCF(LOW CYCLE FATIGUE功能結合XFEM和PARIS法則可以模擬裂紋的疲勞擴展，計算裂紋每前進一步所需要的循環次數。下面給出了具體的C3、C4與Paris參數的計算過程，和自己看論文等的一些總結與經驗，關于step的一些調整等，后面做了一個三維平板的案列，案例參考文獻中的參數，結果與文獻中較為符合，參考文獻和CAE也給出。
cohesive分層擴展-三維
使用內聚力模型（cohesive zone）模擬裂紋的產生和擴展，需要在預計產生裂紋的區域加入cohesive層。
方法一、建立完整的結構，然后在上面切割出一個薄層來模擬cohesive單元，用這種方法建立的cohesive單元與其他單元公用節點，并以此傳遞力和位移。
方法二、分別建立cohesive層和其他結構部件的實體模型，通過“tie”綁定約束，使得cohesive單元兩側的單元位移和應力協調。
在基于traction-separation描述的方法中，最常用的本構模型為雙線性本構模型。它給出了材料達到強度極限前的線彈性段和材料達到強度極限后的剛度線性降低軟化階段。
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上傳一個例子，細節不再描述，自己去看，至于參數設置可以參考我技術鄰其他帖子，有詳細介紹。或者有什么疑問，站內留言
cae-inp.rar
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三維復合材料CT試樣裂紋擴展模擬 ￥20
方法教程來自于外網，附件是自己根據教程練習時建的cae模型，供參考。
圖1：計算結果
1.介紹：
緊湊型拉伸試樣的幾何形狀如圖2所示。該材料是碳/環氧復合材料。復材鋪層為（08,908）S
圖2 模型尺寸
該模型分為3個分區，分別代表3組層板：08、9016和08。層間的失效未建模。
關于X-FEM：
X-FEM可以與兩種方法結合使用：
-內聚區模型（基于X-FEM的內聚行為）
-虛擬裂紋閉合技術（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的內聚行為適合于對延性材料的破壞進行模擬（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cell）
定義方向：
定義XFEM（中間三個cell）
3.基于線彈性斷裂力學的XFEM定義（0°層中的纖維破壞、脆性）
定義XFEM（前面三個cell）定義XFEM（后面三個cell）
4.控制輸出
5. 修改常規解決方案控件以改善收斂行為
展開 新一代三維斷裂疲勞擴展仿真軟件介紹——alof
公司開發了新一代三維裂紋擴展仿真與分析軟件ALOF，該軟件以目前最先進的裂紋擴展算法XFEM為基礎，利用具有自主知識產權的虛節點法（Virtual Node Method，VNM），變革了過去幾十年在裂紋擴展分析中的“根據裂紋面切割網格”技術，實現了設備模型與裂紋模型的單獨建模，復雜結構中裂紋的高效率、高精度動態擴展仿真，并可以方便地得到裂紋擴展過程中的各種斷裂參量（如K、J和G等）。
ALOF軟件兩大關鍵技術
關鍵技術一 XFEM技術
XFEM是由美國西北大學的計算力學泰斗Belytscho院士于1999-2006年提出并完善的技術。通過XFEM技術實現了裂紋獨立于設備模型網格，使得裂紋擴展過程無需考慮網格形狀與走向，具有劃時代意義。
關鍵技術二 VNM技術
擁有自主知識產權的VNM技術實現了裂紋尖端區域網格的自動局部加密。
裂紋尖端有奇異的應力場，需要劃分足夠細小的網格才能達到足夠的分析精度。采用傳統的全局加密方式，有限元模型規模龐大，VNM技術實現了裂紋尖端區域網格的自動局部加密，大大減小了模型規模，提高了運算效率。
功能列表
ALOF擁有獨立的前處理器、內核求解器和后處理器，提供主流CAD、CAE軟件接口，不但可以進行傳統的彈塑性分析，還可以進行二維、三維裂紋擴展的仿真和分析。公司還可以針對不用行業對于裂紋計算的特殊需求進行專門的軟件開發。
展開 開目CAPP三維裝配工藝系統的擴展性和集成性主要體現在哪些方面
三維裝配工藝系統的擴展性和集成性主要體現在：
A.與三維CAD集成：開目三維工藝規劃軟件能夠接收主流三維CAD三維數據模型數據,將三維模型進行轉換和輕量化，在此基礎上開展三維裝配工藝設計,同時模型的屬性信息、PMI信息等均能夠繼承。
B.輸出的開放性：3DAST除提供自有格式輸出外，還提供標準的XML格式輸出、3DPDF格式輸出、AVI輸出等多種標準數據輸出格式，能夠充分滿足下游的各種應用。同時3DAST可以輸出國際標準格式的工藝模型供下游系統集成使用，還提供標準的ActiveX控件，第三方應用可以直接嵌入控件進行3D工藝的瀏覽、操作。
C.資源的開放性：一方面，3DAST提供自帶的工藝資源管理器進行資源使用和管理。開目工藝資源庫具有開放的數據接口，用戶能夠進行資源庫的創建、擴充、維護和管理。另一方面，開目三維工藝規劃軟件還能夠使用其它系統或者數據庫中的資源。
D.知識積累的開放性：3DAST中蘊含了豐富的基于知識的工藝創新設計思想，在系統中已有的典型工藝知識庫基礎上，利用系統提供的工藝知識定義和管理工具，用戶能夠將企業自身的工藝知識進行不斷的積累和完善，最大限度地實現基于知識的工藝設計，提升企業的整體工藝水平。
E.應用接口的開放性：開目三維工藝規劃軟件具備完善的二次開發接口，用戶可以在此基礎上在3DAST系統中增加插件，通過插件可以定制專屬功能或訪問3DAST的文檔數據。
F.管理的開放性：開目三維工藝規劃軟件作為企業工藝設計的工具，能夠與企業的其它系統（例如PDM/工藝管理系統等）進行良好的集成，以實現工藝管理。通過與企業研發管理平臺的集成，用戶能夠完成工藝路線定義、工藝任務分派、工藝編制、工藝簽審、工藝變更、工藝輸出、工藝版本管理等多種管理功能。
展開 ALOF三維裂紋擴展仿真實例——門式起重機主梁的角焊縫分析
ALOF含缺陷設備的軟件安全評定計算軟件——門式起重機主梁的角焊縫分析
1、背景介紹及模型簡化ALOF實現
門式起重機主梁的角焊縫是最容易出現裂紋擴展的區域之一，我們以此部位為例介紹ALOF確定漏檢設備檢修周期的過程。
圖1.門式起重機示意圖
圖2.門式起重機主梁參數化建模對話框與參數化模型
通過對該設備進行現場儀器探測和主梁模型的有限元分析，發現在某角焊縫處存在最大拉應力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。對該角焊接局部區域建立有限元模型，并定義初始裂紋，進行檢修周期的計算，有限元模型如圖5所示。
(a) 導入二維CAD模型 (b) 生成平面網格模型 (c)拉伸得到實體網格模型
圖4.角焊接區建模過程
2、計算結果展示
圖 5.角焊接處裂紋擴展結果展示
圖6.動態裂紋擴展過程gif
3、確定檢修周期。
(a) 安全系數與疲勞次數關系曲線 (b)裂紋擴展量和疲勞次數關系曲線
圖7.疲勞次數分析結果
由圖可知，該裂紋在應力循環1.4百萬次以后，安全系數急劇變小，疲勞次數也趨于一極限值，此時結構將發生破壞，而裂紋擴展前十步的疲勞次數達到總壽命的95%以上，故取該疲勞次數來確定檢修周期，根據國內外實踐經驗通常取疲勞擴展次數的十分之一作為檢修周期，所以該設備的檢修周期為：
檢修周期=1.46百萬次÷每日使用次數200÷一年365天÷保守系數10=2年
展開 Abaqus中選擇三維實體單元類型的基本原則 附abaqus三維筒體過渡網格劃分下載
下載地址：abaqus三維筒體過渡網格劃分
Abaqus 三維鉆孔仿真案例教學 ￥29.99
</p><p>（2） 拓展：本方法可擴展至其他孔加工場景（如鉸孔、擴孔、锪孔）或材料類型（如鋼材、陶瓷、高分子材料），通過調整熱源模型、鉆頭幾何參數和邊界條件，實現跨領域應用。同時，該方法還可與其他分析方法（如振動分析、磨損分析）相結合，進一步研究鉆孔過程中的動態特性和鉆頭使用壽命。</p><h1><strong style="color: rgb(255, 0, 0);">附件：完整案例教學內容和本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）</strong></h1><h2><br></h2><p><br></p>
展開 Abaqus XFEM疲勞裂紋擴展(基于Paris公式)教程 ￥39.9
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 6398-2017，金屬材料疲勞試驗疲勞裂紋擴展方法所規定的CT模型建模方法：
在abaqus中建模并且在中間畫好過渡線，可得：
再建一個預制裂紋（裂紋長度為1mm，你可以根據自己需要選擇長度）的模型：
材料賦予正常進行，賦予彈性和塑性就行，預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模型及預制裂紋兩個part，再將預制裂紋移動至裂紋尖端:
Step設置：
本文用的是direct cycle分析步
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ABAQUS二維裂紋擴展模擬詳解
需要注意的是，在ABAQUS中當采用圍線積分（contour integral）來計算應力強度因子時，在圍線積分的區域只能為四邊形或六面體單元，雖然裂紋尖端的網格為三角形單元，但其實際上是退化的四邊形單元（degenerated quad），后面將會介紹如何劃分裂尖網格。
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），對于通過ABAQUS創建的二維部件實例，裂紋前沿可以指定為幾何點，幾何邊線以及幾何面，裂紋尖端可以指定為幾何點，而對于外部導入的二維網格（orphan mesh），裂紋前沿可以指定為節點，單元邊和單元面，裂紋尖端尖端可以指定為節點。除此之外還需要指定裂紋面的法向矢量方向或者裂紋擴展的方向，在ABAQUS中裂紋擴展的方向也被稱為q向量，該向量將用于圍線積分的計算。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，需要對單元節點進行特殊的處理。如圖4所示，對于8節點的四邊形單元（二階單元，具有中間節點），首先ABAQUS會將四邊形單元的其中一條邊壓縮，假設該單元邊由節點a, b和c構成，壓縮之后節點a, b和c將合并共同構成裂紋尖端，隨后與裂紋尖端相連的兩條單元邊上的中間節點將會被移動到距離裂紋尖端1/4處的位置。
展開 Abaqus三維切削案例教學 ￥29.99
（2） 拓展：本方法可擴展至其他切削加工場景（如銑削、磨削、鏜削）或材料類型（如鋁合金、鈦合金、復合材料），通過調整熱源模型、刀具幾何參數和邊界條件，實現跨領域應用。同時，該方法還可與其他分析方法（如模態分析、疲勞分析）相結合，進一步研究切削過程中的動態特性和疲勞壽命。
8、 附件：本案例中的abaqus模型文件（包括cae、odb和inp文件）
ABAQUS擴展python第三方庫
“ ABAQUS對我來說最具有吸引力的地方在于其開放的性格, 靈活多變的能力. 而在其二次開發中, 不可避免的就要使用到python第三方庫, 不過ABAQUS自身的python已經被其開發者魔改的不成樣子, 并且直接在其內部進行增減, 容易污染ABAQUS環境, 容易造成各個庫文件之間的依賴混亂. 所以采用外部擴展的方法的優勢就比較明顯了.”
01
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python2.7的安裝
ABAQUS使用的python主要是2.7版本, 據說ABAQUS2020已經支持python3, 但是我并沒有獲得相關的知識.
python2.7安裝文件的獲取可以在python官網上下載, 不過下載速度比較慢.
也可以公眾號內回復python2.7獲取百度網盤下載鏈接.
在安裝時記得要將python2.7添加至環境變量, 如果忘記添加, 也可以在安裝完成后手動添加環境變量.
該安裝文件已經集成了pip, 在已添加環境變量的前提下, 通過cmd(cmder)輸入pip2.7即可進行包管理.
推薦使用清華鏡像:-i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple.
展開 基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴展仿真分析
在建模過程中，采用ANSA建立保持架橫梁健康狀態下的有限元模型，并將其以INP文件導入ABAQUS中，在PART中建立裂紋部件，并將其組合到一起，共121249個單元。
圖2 滾子軸承保持架XFEM模型
關鍵步驟如下：
1）如圖3所示為材料定義和裂紋擴展屬性定義；
圖3 材料定義和裂紋擴展屬性定義
2）如圖4所示為求解載荷步定義；
圖4 載荷步定義
3）如圖5所示為裂紋區域及裂紋位置定義；如圖6為裂紋Interaction定義；
圖5裂紋區域及裂紋位置定義
圖6 裂紋Interaction定義
4）如圖7所示為定義載荷與約束；
圖7 定義載荷與約束
5）如圖8所示求解。
圖8 求解
三
結果與討論
如圖9所示為保持架橫梁末端裂紋的擴展趨勢圖，結果顯示，初試裂紋深度為0.45 mm，垂直于保持架橫梁表面，施加載荷為708 N。裂紋在開始擴展以后，首先向深度方面延伸，然后裂紋擴展方向發生明顯改變，如圖10所示，裂紋出現偏斜，角度約為45?，向橫梁另一面擴展。如圖11所示為裂紋狀態圖（PHILSM），表示裂紋面上，距離裂縫的等高線（值有正有負）。如12表示保持架橫梁裂紋的statuxfem開裂狀態，當=1時（紅色），表示完全開裂；當=0時（深藍色），標識完全不開裂；當0~1之間時，不同開裂程度。
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