ansys加入內(nèi)聚力單元
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys加入內(nèi)聚力單元的視頻教程
ABAQUS裂紋專(zhuān)題篇--內(nèi)聚力單元/行為詳解
講解了內(nèi)聚力單元與內(nèi)聚力行為兩者之間的本質(zhì)區(qū)別，已以及在使用過(guò)程中應(yīng)該注意的事項(xiàng)，不明之處請(qǐng)?jiān)谝曨l下方留言，謝謝
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修煉Cohesive內(nèi)功：內(nèi)聚力單元/接觸基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)
第一課就帶來(lái)重量級(jí)：修煉Cohesive內(nèi)功——內(nèi)聚力單元/接觸基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)
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帶有零厚度內(nèi)聚力單元的網(wǎng)格模型添加周期性邊界條件
帶有零厚度內(nèi)聚力單元的網(wǎng)格模型添加周期性邊界條件，通過(guò)PBC插件實(shí)現(xiàn)。 一般來(lái)說(shuō)，市面上所有的插件是無(wú)法給有零厚度內(nèi)聚力單元的模型添加周期性邊界條件的，因?yàn)橹芷谛赃吔鐥l件的周期節(jié)點(diǎn)識(shí)別是通過(guò)坐標(biāo)平移后容差實(shí)現(xiàn)配對(duì)的，零厚度內(nèi)聚力單元如果在周期性網(wǎng)格的表面上，那么插件的容差無(wú)論調(diào)整多小，軟件都無(wú)法區(qū)分內(nèi)聚力單元上重合的節(jié)點(diǎn)，導(dǎo)致邊界條件添加失敗或添加上錯(cuò)誤的邊界條件。
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ansys加入內(nèi)聚力單元的實(shí)例教程
腳本使用方法
（1）首先創(chuàng)建一個(gè)要插入內(nèi)聚力的零件，劃分網(wǎng)格
（2）將該零件添加至裝配中（此步驟不能遺漏）
（3）寫(xiě)出inp文件：創(chuàng)建計(jì)算任務(wù)名，例如Job-1，則在本地寫(xiě)出Job-1.inp
（4）為了防止再被各種盜版，該腳本添加了license和時(shí)間、單元數(shù)量限制，運(yùn)行之前需要將名為license.key的許可證復(fù)制到abaqus當(dāng)前工作中。
（5）在Abaqus中運(yùn)行腳本，會(huì)提示輸入inp文件名，如下圖所示。待處理的inp文件須放入工作目錄下。
程序執(zhí)行完成以后，會(huì)在本地生成名為“cohesive.inp”的文件，里面是單元和節(jié)點(diǎn)信息。并且將原始網(wǎng)格單元和新生成的內(nèi)聚力單元分別創(chuàng)建了單元集合，方便賦予屬性。
同時(shí)為了方便賦予屬性，程序自動(dòng)將inp導(dǎo)入到了Abaqus CAE中，并創(chuàng)建了新的model、part和單元集。
零厚度內(nèi)聚力單元生成后，就可以建立完整的有限元模型去做隨機(jī)裂紋擴(kuò)展分析了，下面是一個(gè)脆性材料開(kāi)裂的案例。
展開(kāi) 作為一個(gè)例子，當(dāng)溫度為1400°C時(shí)的內(nèi)聚力法則的參數(shù)k0=10-5，σc=22Mpa，δc=0.04mm
內(nèi)聚力法（通過(guò)對(duì)試驗(yàn)的調(diào)整來(lái)確定）允許在有裂紋和非無(wú)裂紋試樣之間有一個(gè)明顯的分界。
05 結(jié)論
本研究通過(guò)對(duì)熱裂紋產(chǎn)生原因的分析，在SPAR項(xiàng)目框架內(nèi)展開(kāi)宏觀建模，并使用通用結(jié)構(gòu)仿真軟件中的熱力學(xué)計(jì)算進(jìn)行測(cè)試，最后引入內(nèi)聚力單元以更深一步對(duì)熱裂紋進(jìn)行分析和研究。
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展開(kāi) 最早是看高雁飛老師的一篇文章 cohesive，2004 他引入了一個(gè)一個(gè)粘性系數(shù)，來(lái)提高收斂性。這也是abaqus 內(nèi)置的 viscous regularization的方法。也就是第一種方法（1) viscous regularization
(2) automatic stabilization
也就是施加自動(dòng)材料或者模型阻尼
（3） non-default solution controls.
詳細(xì)的介紹大家可以看看 advance in numerical model in adhesive joints 和高老師文章.
之前在Simwe論壇上分享過(guò)一個(gè)Abaqus中批量插入內(nèi)聚力單元的插件http://forum.simwe.com/thread-1287781-1-1.html，這里把當(dāng)時(shí)的源碼分享給大家，功能比較單一，有需要的可以下載下來(lái)自行修改及使用。
插入內(nèi)聚力單元的效果
注意：目前只支持實(shí)體的六面體單元，生成的Cohesive單元為零厚度。下載的插件解壓后放到abaqus工作文件夾的abaqus_plugins文件夾中，重啟abaqus就能在工具欄plugins下面看到Cohesive按鈕。
這個(gè)插件的運(yùn)行速度還算比較快，像包含256000個(gè)單元的球體，生成COHESIVE單元只需要60幾秒。幾萬(wàn)個(gè)單元的話，幾秒中就能生成完畢。
V3.2.rar
Insert_Coh.zip
有關(guān)于Abaqus、LS-DYNA等子程序開(kāi)發(fā)，復(fù)合材料仿真的問(wèn)題可以聯(lián)系QQ1653004885或者關(guān)注CAE320公眾號(hào)
展開(kāi) 該插件基于python語(yǔ)言批量生成內(nèi)聚力單元，使用該插件需要配置python語(yǔ)言環(huán)境。使用者可隨時(shí)反饋使用過(guò)程中遇到的任何問(wèn)題，發(fā)送至郵箱shenz1hao@126.com，承諾修正一切問(wèn)題。
插件功能具體包含：
（1）三種插入方式：兩種材料內(nèi)部+邊界、僅邊界、邊界+一種材料內(nèi)部
（2）任意單元形式：三角形單元、四邊形單元、六面形單元、楔形單元、四面體單元以及這些單元之間的任意組合
（3）單元數(shù)量及INP生成方式無(wú)限制
ansys加入內(nèi)聚力單元的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
ansys加入內(nèi)聚力單元的最新內(nèi)容
<p>Cohesive作為ABAQUS中常用的粘結(jié)技術(shù)，無(wú)論在模擬粘結(jié)界面（例如新舊混凝土疊合面、復(fù)合材料粘結(jié)界面）或是全局粘結(jié)單元（例如模擬細(xì)觀混凝土開(kāi)裂）具有較廣泛的應(yīng)用。今天喵星人從官方的用戶(hù)手冊(cè)中選取了幾個(gè)Cohesive基礎(chǔ)而又關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)，幫助大家修煉Cohesive內(nèi)功。</p><p class="ql-align-center"><strong>01</strong>內(nèi)聚力單元/接觸區(qū)別
[圖片]
01 應(yīng)用背景
熱裂紋是在焊接過(guò)程中,焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)產(chǎn)生的焊接裂紋。在焊縫金屬中的熱裂紋也稱(chēng)為凝固裂紋。由于被焊接的材料大多都是合金，而合金凝固自開(kāi)始到最終結(jié)束，是在一定的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行的，這是熱裂紋產(chǎn)生的基本原因。焊縫金屬中許多雜質(zhì)的凝固溫度都低于焊縫金屬的凝固溫度，這樣首先凝固的焊縫金屬把低熔點(diǎn)的雜質(zhì)推擠到凝固結(jié)晶的晶粒邊界，形成了一層液體薄膜，又因?yàn)楹附訒r(shí)熔池的冷卻速度較快
在ABAQUS中建模復(fù)合材料的分層結(jié)構(gòu)，您可以采用以下步驟：
創(chuàng)建幾何模型：首先，在ABAQUS中創(chuàng)建幾何模型，包括復(fù)合材料的幾何形狀和分層結(jié)構(gòu)。您可以使用ABAQUS提供的幾何建模工具或?qū)胪獠緾AD文件。
材料定義：根據(jù)您的復(fù)合材料組成，定義適當(dāng)?shù)牟牧夏Ｐ汀?duì)于復(fù)合材料，您需要定義每個(gè)分層中使用的各向異性材料屬性，例如彈性模量、泊松比
考慮三軸度影響的內(nèi)聚力單元本構(gòu)
內(nèi)聚力單元被廣泛應(yīng)用于模擬各種斷裂行為。本文采用三軸度相關(guān)的內(nèi)聚力本構(gòu)模型模擬了材料的斷裂失效行為。有效三軸度參數(shù)
其中
αc為雙軸度比的臨界值
其中
三軸度相關(guān)的內(nèi)聚力模型本構(gòu)由三部分組成：線彈性階段，彈塑性階段及軟化階段，如下式所示。
其中
根據(jù)上述本構(gòu)，編寫(xiě)三軸度相關(guān)內(nèi)聚力模型UMAT子程序，通過(guò)單胞計(jì)算得到的結(jié)果如圖所示
最近嘗試了一下abaqus 2020 熱力耦合內(nèi)聚力單元，給的是零厚度。但是，好像和我自己編的子程序存在差異，用零厚度熱力耦合內(nèi)聚力單元（coh2d4T）結(jié)果也不是很合理，不知道是什么原因。沒(méi)有看到相應(yīng)幫助文檔。好像不對(duì)稱(chēng)，邊界是對(duì)稱(chēng)的，挺奇怪的。模型中間是零厚度的內(nèi)聚力。
我的子程序結(jié)果
具體的內(nèi)聚力傳熱可以看看我們的文章：
Analysis of delamination
最早是看高雁飛老師的一篇文章 cohesive，2004 他引入了一個(gè)一個(gè)粘性系數(shù)，來(lái)提高收斂性。這也是abaqus 內(nèi)置的 viscous regularization的方法。也就是第一種方法（1) viscous regularization
(2) automatic stabilization
也就是施加自動(dòng)材料或者模型阻尼
（3） non-default solution
之前在Simwe論壇上分享過(guò)一個(gè)Abaqus中批量插入內(nèi)聚力單元的插件http://forum.simwe.com/thread-1287781-1-1.html，這里把當(dāng)時(shí)的源碼分享給大家，功能比較單一，有需要的可以下載下來(lái)自行修改及使用。
插入內(nèi)聚力單元的效果
注意：目前只支持實(shí)體的六面體單元，生成的Cohesive單元為零厚度。下載的插件解壓后放到abaqus工作文件夾的
該插件基于python語(yǔ)言批量生成內(nèi)聚力單元，使用該插件需要配置python語(yǔ)言環(huán)境。使用者可隨時(shí)反饋使用過(guò)程中遇到的任何問(wèn)題，發(fā)送至郵箱shenz1hao@126.com，承諾修正一切問(wèn)題。
插件功能具體包含：
（1）三種插入方式：兩種材料內(nèi)部+邊界、僅邊界、邊界+一種材料內(nèi)部
（2）任意單元形式：三角形單元、四邊形單元、六面形單元、楔形單元、四面體單元以及這些單元之間的任意組合
2021年第一期Abaqus復(fù)合材料培訓(xùn)班開(kāi)始報(bào)名
敬請(qǐng)關(guān)注2021年首期Abaqus復(fù)合材料培訓(xùn)
2016年的時(shí)候，
