裂紋模擬
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-12
裂紋模擬的視頻教程
ABAQUS裂紋專(zhuān)題系列（多種裂紋模擬方法以及方法的多種實(shí)現(xiàn)形式）
希望此視頻的學(xué)習(xí)，能夠讓大家快速掌握各種模擬裂紋的方法，以便在文章、工程中找到適合自己的方法，也希望大家能夠提出寶貴意見(jiàn)，我們一起探討、一起進(jìn)步。
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如何快速掌握基于ABAQUS軟件的焊接、裂紋擴(kuò)展、子程序二次開(kāi)發(fā)等數(shù)值模擬方法
如何快速掌握基于ABAQUS軟件的焊接、裂紋擴(kuò)展、子程序二次開(kāi)發(fā)等數(shù)值模擬方法【已結(jié)束】 ?直播時(shí)間：2022-01-11 19:30 此次直播主要介紹基于ABAQUS軟件的焊接模擬、裂紋擴(kuò)展模擬、常用子程序的二次開(kāi)發(fā)模擬等。
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裂紋模擬的實(shí)例教程
6、EFG 和XFEM Cohesive
這兩種方法是目前l(fā)sdyna重點(diǎn)發(fā)展的用來(lái)模擬裂紋擴(kuò)展的方法。其中EFG方法適用于4節(jié)點(diǎn)積分的實(shí)體單元，XFEM只適用于2維平面應(yīng)變單元和殼單元。這兩種方法具體使用參考LS 971 R4 EFG User’sManual 和XFEM User’s Manual。
7、個(gè)人總結(jié)
以下是個(gè)人總結(jié)，不一定對(duì)，僅供參考。
1、用單元失效或節(jié)點(diǎn)失效來(lái)模擬裂紋，即采用本文中的方法1-3，其結(jié)果很大程度上依賴(lài)于單元的劃分。網(wǎng)格必須畫(huà)得很細(xì)，才能得到感官上的裂紋擴(kuò)展。
2、采用帶有失效模型的接觸或者用彈簧單元來(lái)模擬裂紋時(shí)，必須已知裂紋面產(chǎn)生的區(qū)域，因此這個(gè)方法只適用于某些特殊的場(chǎng)合。
3、采用特殊的材料模型來(lái)模擬裂紋時(shí)，對(duì)單元的要求沒(méi)有方法1-3中那么高。其缺點(diǎn)是參數(shù)的設(shè)置比較復(fù)雜，目前文獻(xiàn)中很難查到有關(guān)于這個(gè)模型的材料參數(shù)。文獻(xiàn)《Identi?cation of Gurson–Tvergaard material model parameters viaKalman ?lteringtechnique. I. Theory》研究了這個(gè)模型中各個(gè)參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響，在設(shè)置參數(shù)時(shí)可供參考
4、推薦采用EFG和XFEM Cohesive，這兩種方法應(yīng)該代表著裂紋模擬的發(fā)展方向。目前這兩種方法有了很大的改進(jìn)，但是仍不夠完善，且對(duì)單元的支持有限。
5、lsdyna中的裂紋擴(kuò)展都得不到裂紋前端的應(yīng)力強(qiáng)度因子，個(gè)人認(rèn)為用Franc3d來(lái)做裂紋擴(kuò)展要方便得多。
參考文獻(xiàn).rar
展開(kāi) Abaqus軟件實(shí)現(xiàn)裂紋擴(kuò)展相場(chǎng)法模擬，包含8個(gè)典型案例與對(duì)應(yīng)視頻教程，例如單邊拉裂紋擴(kuò)展模擬，巴西圓盤(pán)裂紋擴(kuò)展模擬，動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展模擬，接觸面裂紋擴(kuò)展模擬等案例，模擬效果可看效果圖。此外還包括2篇論文和對(duì)應(yīng)論文源程序案例，采用Abaqus用戶子程序?qū)崿F(xiàn)相場(chǎng)法模擬。
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展開(kāi) 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(duì)接觸時(shí)，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對(duì)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(duì)接觸時(shí)，模型中無(wú)明顯穿透，結(jié)果合理！
模擬論文發(fā)表在SCI期刊Mechanics of Materials，新版中科院分區(qū)大類(lèi)一區(qū)，論文內(nèi)容為地應(yīng)力作用下巖石爆破裂紋擴(kuò)展模擬。
論文首頁(yè)
各向同性地應(yīng)力作用下爆破裂紋擴(kuò)展模擬
各向異性地應(yīng)力作用下爆破裂紋擴(kuò)展模擬
該示例問(wèn)題演示了虛擬裂紋閉合技術(shù)（VCCT）來(lái)模擬層壓T形接頭的界面裂紋擴(kuò)展。模擬包括使用界面單元沿預(yù)定義路徑擴(kuò)展現(xiàn)有裂紋。
突出顯示了以下特性和功能：
• 用于能量計(jì)算的VCCT
• 裂紋擴(kuò)展模擬
介紹
復(fù)合材料T形接頭應(yīng)用廣泛，從航空航天結(jié)構(gòu)中的機(jī)身加強(qiáng)件到遠(yuǎn)洋船舶中船體和艙壁之間的載荷傳遞接頭。
下圖顯示了典型的T形接頭幾何結(jié)構(gòu)：
T形接頭由層壓面板組成，通過(guò)復(fù)合材料覆蓋層和三角板（間隙填料）連接。
因?yàn)楦矊雍腿切螛?gòu)成了船體和艙壁之間的載荷傳遞路徑，所以接頭的強(qiáng)度取決于兩個(gè)部件的強(qiáng)度。由于界面的質(zhì)量和缺陷的存在，覆層可能是分層的主要來(lái)源。
T形接頭模擬顯示了使用基于VCCT的裂紋擴(kuò)展在機(jī)械拉脫載荷情況下的分層擴(kuò)展。使用VCCT的能量釋放率計(jì)算基于這樣的假設(shè)：分離表面所需的能量與閉合相同表面所需能量相同，因此裂紋擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)是能量釋放率。由于裂紋通常沿界面生長(zhǎng)，基于VCCT的裂紋生長(zhǎng)模擬是模擬層壓復(fù)合材料界面分層的有效技術(shù)。
問(wèn)題描述
二維T型接頭模型是一種基于碳纖維的編織復(fù)合材料，具有兩個(gè)層壓編織層和三角形。由于對(duì)稱(chēng)性，使用一半模型用于模擬。下圖顯示了具有疊層細(xì)節(jié)的層壓板的示意性配置。
主要的分層首先發(fā)生在曲線區(qū)域的三角形和覆層之間的界面上，然后逐漸增長(zhǎng)到層壓板的末端。在第一分層過(guò)程中，第二分層也開(kāi)始于兩個(gè)完全分離面板的面板之間。因此，基于對(duì)T形接頭失效的研究，將層間應(yīng)力較高的兩個(gè)臨界位置視為初始失效點(diǎn)。對(duì)于模擬，在這些關(guān)鍵位置定義了兩個(gè)小裂紋，如圖所示：
斷裂能和層間材料強(qiáng)度基于參考結(jié)果。
基于VCCT的裂紋擴(kuò)展模擬需要以下操作：
• 指定二維界面元素（INTER202）。
展開(kāi) 
裂紋模擬的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
裂紋模擬的最新內(nèi)容
生成數(shù)條裂紋，用插入cohesive單元做二維巖石切削4個(gè)月前
此外，Cohesive單元的剛度退化過(guò)程可平滑模擬裂紋擴(kuò)展的能量耗散，解決了傳統(tǒng)有限元模擬中裂紋擴(kuò)展時(shí)的網(wǎng)格畸變與計(jì)算不收斂問(wèn)題，提升了切削力、裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度等關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算精度。
從工程適用性角度考量，該方法可直接服務(wù)于巖石切削工藝優(yōu)化。在石油工程鉆井、礦山機(jī)械切削等實(shí)際場(chǎng)景中，巖石內(nèi)部存在天然微裂紋與缺陷，多裂紋擴(kuò)展直接影響切削效率與刀具磨損。
Abaqus混凝土損傷單元?jiǎng)h除插件：CDED4個(gè)月前
插件介紹
AbyssFish CDED（Concrete Damage Element Deletion）插件可對(duì)載荷作用造成的混凝土損傷塑性模型（Concrete Damaged Plasticity，CDP）中失效單元進(jìn)行刪除，以實(shí)現(xiàn)混凝土損傷開(kāi)裂裂紋的模擬。
裂紋擴(kuò)展模擬一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的一個(gè)難題。Ansys機(jī)械提供分離變形和自適應(yīng)重網(wǎng)格
模擬脆性材料裂紋擴(kuò)展的SMART技術(shù)。SMART裂紋擴(kuò)展方法自動(dòng)評(píng)估裂紋尖端的斷裂參數(shù)（應(yīng)力強(qiáng)度因子或j積分），并根據(jù)用戶定義的臨界值進(jìn)行檢查。該算法還計(jì)算了滿足裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則時(shí)的裂紋擴(kuò)展角。隨著裂紋的擴(kuò)展，裂紋尖端周?chē)木W(wǎng)格自適應(yīng)細(xì)化。
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分別展示了纖維含量在0.5%、1.0%、1.5%和2.0%下的不同取向度纖維的生成和帶預(yù)制裂紋的三點(diǎn)彎曲模擬的最終結(jié)果。另有一個(gè)衍生的腳本，可以實(shí)現(xiàn)兩種及兩種以上不同纖維的混合體，比如鋼纖維和玄武巖纖維混合等。
2021年上半年，我創(chuàng)作了自己的第一個(gè)教學(xué)視頻《（SCI）LS-DYNA的巖石單孔及雙孔爆破裂紋擴(kuò)展模擬》，并獲得了各位朋友的關(guān)注和好評(píng)，視頻播放量破萬(wàn)，并收到了幾十條五星好評(píng)，這也給了我很大的創(chuàng)作動(dòng)力。在堅(jiān)持創(chuàng)作的這幾年里，我閱讀了大量的LS-DYNA巖土爆炸和沖擊領(lǐng)域的論文，幾乎所有的SCI、EI文獻(xiàn)我都進(jìn)行了學(xué)習(xí)，這也幫助我了解了巖土爆炸和沖擊領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀和常用的模擬方法。
<p> 采用Cohesive在脆性材料內(nèi)預(yù)制裂紋，模擬在上下板的擠壓作用下，脆性圓盤(pán)發(fā)生形變，隨后伴隨裂紋生成和擴(kuò)展，最終發(fā)生崩碎。</p><p>第一步：構(gòu)建脆性圓盤(pán)和上下壓板的幾何模型，采用二維模型進(jìn)行仿真。
有限元法 （FEM） 和擴(kuò)展有限元法 （XFEM）&nbsp;&nbsp;– FEM 的核心原理及其如何應(yīng)用于裂紋擴(kuò)展模擬。&nbsp;– XFEM 的覆蓋范圍，包括富集函數(shù)，以及&nbsp;級(jí)別設(shè)置方法。&nbsp;&nbsp;– 如何在傳播過(guò)程中不重新劃分網(wǎng)格的情況下對(duì)裂縫進(jìn)行建模，以及 XFEM 如何處理不連續(xù)性.
二、Abaqus 中的 XFEM
擴(kuò)展有限元法（XFEM）是一種用于模擬裂紋擴(kuò)展的數(shù)值方法。與傳統(tǒng)的有限元法相比，XFEM 不需要對(duì)裂紋進(jìn)行重新網(wǎng)格劃分，可以有效地模擬裂紋的任意路徑擴(kuò)展。
關(guān)鍵詞：lammps模擬，裂紋擴(kuò)展，拉伸，單晶鋁，ovito
隨著納米技術(shù)的發(fā)展，人們的注意力逐漸從宏觀物體轉(zhuǎn)向微觀物體。由于納米晶體金屬及合金材料具有優(yōu)越的物理、化學(xué)、力學(xué)特性，越來(lái)越受到人們的重 視，但是材料的缺陷嚴(yán)重影響著人們的安全，所以研究裂紋的擴(kuò)展機(jī)制成為一項(xiàng)重要的研究課題。 由于裂紋擴(kuò)展在原子尺度上進(jìn)行，目前傳統(tǒng)的宏觀連續(xù)介質(zhì)力學(xué)已經(jīng)無(wú)法滿足材料微觀尺度變形機(jī)理的研究。
斷裂力學(xué)與與損傷分析
2.1.斷裂力學(xué)基礎(chǔ)理論
2.2.基于 XFEM 方法的裂紋擴(kuò)展模擬(實(shí)例）
2.3.VCCT 方法入門(mén)（實(shí)例）
2.4.
Cohesive 方法入門(mén)（實(shí)例）
第二天
3.
