裂紋模擬的案例
Lsdyna中裂紋模擬的幾種辦法
6、EFG 和XFEM Cohesive
這兩種方法是目前lsdyna重點發展的用來模擬裂紋擴展的方法。其中EFG方法適用于4節點積分的實體單元，XFEM只適用于2維平面應變單元和殼單元。這兩種方法具體使用參考LS 971 R4 EFG User’sManual 和XFEM User’s Manual。
7、個人總結
以下是個人總結，不一定對，僅供參考。
1、用單元失效或節點失效來模擬裂紋，即采用本文中的方法1-3，其結果很大程度上依賴于單元的劃分。網格必須畫得很細，才能得到感官上的裂紋擴展。
2、采用帶有失效模型的接觸或者用彈簧單元來模擬裂紋時，必須已知裂紋面產生的區域，因此這個方法只適用于某些特殊的場合。
3、采用特殊的材料模型來模擬裂紋時，對單元的要求沒有方法1-3中那么高。其缺點是參數的設置比較復雜，目前文獻中很難查到有關于這個模型的材料參數。文獻《Identi?cation of Gurson–Tvergaard material model parameters viaKalman ?lteringtechnique. I. Theory》研究了這個模型中各個參數對結果的影響，在設置參數時可供參考
4、推薦采用EFG和XFEM Cohesive，這兩種方法應該代表著裂紋模擬的發展方向。目前這兩種方法有了很大的改進，但是仍不夠完善，且對單元的支持有限。
5、lsdyna中的裂紋擴展都得不到裂紋前端的應力強度因子，個人認為用Franc3d來做裂紋擴展要方便得多。
參考文獻.rar
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展開 abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋，單元穿透問題！！
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現明顯穿透，結果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現少許穿透，結果相對合理，但不是最理想狀態！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結果合理！
基于LS-DYNA的地應力作用下巖石爆破裂紋擴展模擬-限時優惠 ￥49.9
模擬論文發表在SCI期刊Mechanics of Materials，新版中科院分區大類一區，論文內容為地應力作用下巖石爆破裂紋擴展模擬。
論文首頁
各向同性地應力作用下爆破裂紋擴展模擬
各向異性地應力作用下爆破裂紋擴展模擬
案例36-基于VCCT的復合材料疊層T形接頭裂紋擴展模擬
該示例問題演示了虛擬裂紋閉合技術（VCCT）來模擬層壓T形接頭的界面裂紋擴展。模擬包括使用界面單元沿預定義路徑擴展現有裂紋。
突出顯示了以下特性和功能：
• 用于能量計算的VCCT
• 裂紋擴展模擬
介紹
復合材料T形接頭應用廣泛，從航空航天結構中的機身加強件到遠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形接頭幾何結構：
T形接頭由層壓面板組成，通過復合材料覆蓋層和三角板（間隙填料）連接。
因為覆層和三角形構成了船體和艙壁之間的載荷傳遞路徑，所以接頭的強度取決于兩個部件的強度。由于界面的質量和缺陷的存在，覆層可能是分層的主要來源。
T形接頭模擬顯示了使用基于VCCT的裂紋擴展在機械拉脫載荷情況下的分層擴展。使用VCCT的能量釋放率計算基于這樣的假設：分離表面所需的能量與閉合相同表面所需能量相同，因此裂紋擴展標準是能量釋放率。由于裂紋通常沿界面生長，基于VCCT的裂紋生長模擬是模擬層壓復合材料界面分層的有效技術。
問題描述
二維T型接頭模型是一種基于碳纖維的編織復合材料，具有兩個層壓編織層和三角形。由于對稱性，使用一半模型用于模擬。下圖顯示了具有疊層細節的層壓板的示意性配置。
主要的分層首先發生在曲線區域的三角形和覆層之間的界面上，然后逐漸增長到層壓板的末端。在第一分層過程中，第二分層也開始于兩個完全分離面板的面板之間。因此，基于對T形接頭失效的研究，將層間應力較高的兩個臨界位置視為初始失效點。對于模擬，在這些關鍵位置定義了兩個小裂紋，如圖所示：
斷裂能和層間材料強度基于參考結果。
基于VCCT的裂紋擴展模擬需要以下操作：
• 指定二維界面元素（INTER202）。
展開 航空發動機葉片裂紋擴展規律數值模擬研究
圖11 L12-L25 葉片裂紋擴展壽命隨θ 變化曲線
4 結論
以某型發動機壓氣機葉片為研究對象,建立了相應的幾何結構模型、有限元模型和裂紋擴展模型,基于ABAQUS 聯合Franc3D 完成了葉片振動激勵下的有限元模擬仿真,根據應力分析結果選取葉片根部區域的前緣、葉背和后緣作為裂紋源進行裂紋擴展模擬;對葉片裂紋擴展模型進行了不同初始裂紋形貌、位置和角度的裂紋模擬仿真,得到結論:
1) 相同尺寸、相同短/ 長軸比的初始裂紋,裂紋擴展壽命:葉片后緣> 葉背> 前緣。
2) 裂紋前緣形狀對表面裂紋的擴展基本無影響,但對裂紋深度方向的擴展影響較大,使裂紋擴展后的前緣形狀趨于相同。
3) 初始裂紋角度θ 越接近0°,裂紋擴展速度越快;其他初始裂紋角度的裂紋擴展過程中裂紋擴展路徑向緣板面方向偏轉。
文章來源：斷裂力學仿真
展開 abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋，解決單元穿透！！
前面說到abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋出現明顯穿透，結果不合理，那么有什么辦法解決嗎？有，對于這樣的模型采用接觸對接觸+通用接觸可以很好的解決問題。注意，如果模型中只采用接觸對接觸，可以解決沖頭與基體之間的接觸建立問題，但是對于基體自身破壞后單元之間的穿透并不能解決，因此，還要建立基體自接觸，所以在接觸對接觸的基礎上再加上一個通用接觸就可以很好的解決這個問題，這里不使用軟件自帶的自接觸，因為自接觸在這樣的模型中很難建立起來（如果模型只涉及外表面的自接觸，那么可以使用），特別是這樣的模型都涉及內部單元之間的接觸，下面給出一個例子和結果文件。
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-僅接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋
例子1：abaqus2020-二維-顯示分析-接觸對接觸+通用接觸-單元刪除法模擬裂紋
可以發現：接觸對接觸+通用接觸很好地解決了沖擊開裂下沖頭與基體、基體自身之間的穿透問題。
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸+接觸對-brittle cracking-無穿透.rar
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展開 批量插入cohesive單元模擬裂紋擴展-原創例子
<p>目前為止裂紋的任意路徑擴展模擬主要有三種方法：1 基于斷裂力學，根據計算得到的G或者K與臨界值進行比較，設置裂紋的一次擴展長度，更新模型，重新劃分網格，再進行下一次計算，這種方法雖然可以實現裂紋的任意路徑擴展，但是必須預制裂紋，而且計算十分復雜，實現困難，對于沒有什么編程基礎的人，幾乎很難實現，另外，它對于模擬裂紋的分叉及交叉問題幾乎無能為力；2 通過ABAQUS軟件中的擴展有限單元法即便XFEM，這種方法對于簡單模型的失效分析極為有限，而且與實驗吻合較好，而且可以很方便地預制裂紋的位置，不受幾何模型的限制，同時，它可以使用斷裂力學準則模擬預制裂紋的擴展，又可以使用損傷力學準則模擬裂紋的萌生及后續的擴展，但是即便有如此多優點，目前為止它的應用仍然不是十分廣泛，這主要因為它有一個致命的弱點，就是不能模擬裂紋的合并及分叉，盡管最先版本的ABAQUS中加入了裂紋合并及分叉的模擬，但是效果簡直不忍直視，可以忽略了，但是反過來說，這也是軟件的一大進步，相信在不久的將來，ABAQUS可以把裂紋的分叉及合并做的更好，到時候大家就可以暢游分叉裂紋的世界了，但估計這需要一個較長時間的等待了；3 通過在實體單元間批量插入cohesive單元實現任意裂紋的萌生及擴張，這種方法最大的好處就是裂紋的整個過程都可以實現，包括萌生、擴張、分叉、合并、剝落，但是它也有一個弱點，使用過cohesive的人都知道，參數比較難調，要想達到預期的效果必須進行大量的調試，但是話說回來，任何模擬工作都要經過大量的調試過程，總之，這種方法是一個非常好用又有效的方法，下面給出2d和3d原創例子的效果圖及cae、inp和動畫文件。
展開 DEFORM 3D裂紋失效模擬 ￥9.99
裂紋失效是材料加工中非常常見的缺陷之一，DEFORM提供了多個斷裂準則來模擬斷裂過程。
在deform中斷裂模型有兩種處理方式，單元刪除（Element Deletion）和連續損傷軟化（Continuum Damage Softening）
要想通過DEFORM 3D來實現裂紋失效模擬，需進行以下設置。
ABAQUS的擴展有限元做疲勞裂紋模擬
請問各位大佬，用ABAQUS的XFEM做疲勞裂紋的模擬，如何得到裂紋長度隨壽命的關系曲線，就是后處理如何獲得裂紋長度
基于WORKBENCH的裂紋擴展模擬（原創，如轉載，請注明出處）
分析類型：基于WORKBENCH的裂紋擴展模擬
分析平臺：AWB17
技術難點：裂紋擴展
完成人：技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
研究對象：預支裂紋的簡支梁
可采用計算方法：VCCT,CZM，XFEM
#ABAQUS圍線積分+網格重劃分--模擬裂紋任意路徑擴展
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</div><p>前面的帖子已經介紹過在ABAQUS中模擬裂紋都有哪些技術，事實上，目前各大商業軟件對于裂紋擴展的模擬還是有很多很多限制的，更不要說模擬裂紋的任意路徑擴展了，截止目前，分析裂紋任意路徑擴展的方法主要包括以下幾種方法：</p><p>1 使用ABAQUS（或者ls-dyna等）自帶材料損傷本構，達到失效的單元會被刪除；</p><p> 例如：brittle cracking、ductile damage等</p><p>2 使用ABAQUS自帶的擴展有限單元法xfem模擬裂紋任意路徑擴展，裂紋可以穿過單元；</p><p> 例如：基于LEFM或者粘性片段法的xfem</p><p>3 在實體單元間批量插入cohesive單元模擬裂紋的任意路徑擴展；</p><p> 例如：在所有實體單元間批量插入cohesive單元</p><p>4 使用圍線積分+網格重新劃分模擬裂紋的任意路徑擴展；</p><p> 例如：自己編程實現圍線積分+網格重新劃分，或者franc2d/3d，zencrack3d，ALOF，adapcrack等</p><p>********</p><p>前三種其實目前用的比較多，各種例子視頻講解都有，但是對于第四種方法，往往由于使用起來太復雜被大家所拋棄，下面我們就重點講解一下這種方法，為大家提供一種思路，有興趣的可以自己使用python二次開發來完成。
展開 基于LS-DYNA的準二維巖體爆破裂紋模擬2 ￥39.9
一般認為，巖體的爆破裂紋是由兩種不同類型的動力荷載作用下產生的:爆炸應力波和爆炸氣體。首先是炸藥起爆后在孔洞周圍產生的應力沖擊波的作用，其次是持續時間較長的爆炸性氣體的作用。當炸藥起爆時，壓力急劇增大，爆破孔周圍巖體被壓碎形成破碎區，而周圍巖體受到拉應力產生裂縫，形成裂隙擴展區。本案例巖石模型采用272號材料*MAT_RHT，模型算法采用ALE(任意拉格朗日-歐拉算法），由材料自帶的損傷參數獲得巖體產生破碎去及擴展裂隙過程，模擬結果如下
圖1 巖體斷面裂紋擴展模擬結果與試驗結果比較
圖2 巖體斷面裂紋擴展及損傷變化模擬結果
本案例適用于研究爆炸、沖擊、侵徹動力學的朋友，下面附上該模擬的K文件，大家有疑問可以在私信我，歡迎交流！
展開 LS-DTYNA 用來處理結構損傷破壞的方法匯總
采用此方法來實現裂紋模擬的缺點是前處理太麻煩。應用實例可參考白金澤《lsdyna3d基礎理論與實例分析》。
2、mat_add_eroson
關于這個關鍵字本版內有很多討論，可以搜索一下。需要注意的是，在lsdyna 971R4之前的版本中，這個材料模型所帶的失效模式均只適用于單點積分的二維和三維實體單元。但是在R4之后的版本中，這個關鍵字有了很大的改進：
1、去除了單點積分的限制，同時還支持3維殼單元和厚殼單元中的type1和type2。
2、可以定義初始損傷值，增加了幾種損傷模型，具體可以參考lsdyna 971R5版的關鍵字。
3、帶有失效的材料模型
有些材料模型本身就帶有失效的，可以定義單元的失效來模擬裂紋的拓展。如*MAT_PLASTIC_KINEMATIC等。如果某些材料模型不帶失效模式，可以采用方法2，或者通過自定義材料本構來實現裂紋的模擬。
4、帶有失效模型的接觸或者用彈簧單元來模擬裂紋
這個方法個人覺得有些牽強，但是在有些文獻中也見過。在定義裂紋前必須已知可能出現裂紋的區域，通過帶有失效模式的面對面的綁定接觸CONTACT_TIED_SURFACE_TO_SURFACE_FAILURE或者用彈簧單元來模擬裂紋面。
5、采用特殊的材料模型
某些材料模型如*MAT_120（*MAT_GURSON），*MAT_120_JC（*MAT_GURSON_JC），*MAT_120_RCDC（*MAT_GURSON_RCDC），還有一些damage模型，如*MAT_96（*MAT_BRITTLE_DAMAGE）等，用損傷值來代替裂紋，通過觀察損傷云圖來判斷裂紋的擴展。
6、EFG 和XFEM Cohesive
這兩種方法是目前lsdyna重點發展的用來模擬裂紋擴展的方法。
展開 基于ANSYS裂紋擴展模擬和生命周期預測計算實例（原創，如轉載，請注明出處）
分析類型：斷裂力學
技術難點：斷裂 裂紋擴展 生命周期預測
完成人：技術鄰ANSYS專家
網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
模擬過程：
裂紋擴展模擬和生命周期預測
