ansys斷裂參數(shù)的案例
Ansys Mechanical疲勞與斷裂新功能介紹
An
sys斷裂力學(xué)功能概
覽
Ansys斷裂參數(shù)計算功能更新
Ansys SMART功能更新
Ansys nCode Design Life
總結(jié)
1、斷裂參數(shù)計算：橢圓形裂紋、環(huán)形裂紋
2、SMART斷裂：自動起始、非比例加載
3、nCode DesignLife：更多參數(shù)設(shè)置，減小文件大小
深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開發(fā)平臺解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的國家級高新技術(shù)企業(yè)。
十多年來，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識產(chǎn)權(quán)。
展開 斷裂力學(xué)參數(shù)計算
筆者除了計算J積分以外，相應(yīng)的能量釋放率、T應(yīng)力以及材料力都有所計算，感興趣的朋友可以一起討論，進(jìn)一步的研究斷裂力學(xué)。
#ABAQUS提取斷裂參數(shù)K和J插件
在ABAQUS中計算斷裂參數(shù)K和J經(jīng)常會用到圍線積分即contour integral，軟件中有單獨(dú)計算圍線積分的模塊，當(dāng)然，在xfem（3D時）和debond（使用臨界應(yīng)力、臨界裂紋張開位移、裂紋長度與時間準(zhǔn)則時）中也可用計算圍線積分，計算得到的圍線積分通常輸出到dat文件中，我們需要打開dat文件挨個查詢裂紋每個分析步的每個增量步下的每個裂紋尖端的K1/K2/J值，這樣操作起來十分繁瑣，更不用說是提取這些結(jié)果到一個文件中再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到自己想要的曲線了。對于xfem計算2D模型時不能輸出K和J的問題，simwe一個帖子給出了解決辦法：http://forum.simwe.com/forum.php?
展開 輕松搞定ANSYS仿真參數(shù)化 附ANSYS參數(shù)化編程與命令手冊龔曙光下載
ANSYS參數(shù)化概述
在ANSYS應(yīng)用程序中，可以將關(guān)鍵的仿真特性定義為參數(shù)（Parameters）。然后在Workbench中參數(shù)管理(Parameter Set)界面下管理參數(shù)，通過參數(shù)化驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)快速更改仿真模型幾何及拓?fù)?em>參數(shù)、材料參數(shù)、網(wǎng)格參數(shù)、邊界條件等設(shè)置，用來研究和優(yōu)化不同設(shè)計方案下產(chǎn)品性能。
ANSYS中仿真參數(shù)化
參數(shù)可以在用于結(jié)構(gòu)和流體仿真的所有ANSYS應(yīng)用程序中定義，如：SpaceClaim、DesignModeler、Meshing、Mechanical、Fluent、CFX-Pre、CFD-Post；上述軟件囊括仿真分析的所有階段：幾何建模、網(wǎng)格劃分、計算求解及后處理。
在Workbench中，參數(shù)分為兩種類型：輸入參數(shù)和輸出參數(shù)。
輸入參數(shù)定義被研究系統(tǒng)的幾何形狀或分析輸入。包括幾何形狀參數(shù)：模型尺寸、位置及拓?fù)?em>參數(shù)，分析輸入參數(shù)：壓力、邊界條件、材料特性和板厚等。
輸出參數(shù)是模型的信息，或者是分析的響應(yīng)輸出。這些包括體積、網(wǎng)格單元數(shù)、質(zhì)量、頻率、應(yīng)力、速度、壓力、力和熱通量等。
幾何建模參數(shù)化
仿真中幾何建模參數(shù)包括幾何參數(shù)和拓?fù)?em>參數(shù)。
展開 
ANSYS斷裂分析實(shí)例
/POST1
*GET,K,CINT,1,CTIP,1,,5,,K1
*STATUS,K
兩個應(yīng)力強(qiáng)度因子的計算結(jié)果基本一致，將斷裂韌性除以K，就可以得出安全系數(shù)，判斷裂紋是否擴(kuò)展。
例三：（交互積分法求應(yīng)力強(qiáng)度因子）
（整理自ANSYS的HELP）
例子位置索引:
有限元模型：
FINISH$/CLEAR
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Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹
直 播 內(nèi) 容 簡 介
為方便更好的學(xué)習(xí)使用和了解 Ansys Mechanical ，這里向大家推薦一場今日直播，為Ansys5月直播合集第七場，本月還僅剩3場，【Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹 】，以下為直播詳情：
直播時間
2023 / 5/ 23 （今日）16.00-17.00
直播內(nèi)容
Fatigue以及斷裂力學(xué)方法是分析結(jié)構(gòu)耐久性的兩種主要方法。
關(guān)于ANSYS斷裂力學(xué)分析清單
彈塑性斷裂力學(xué)——延性斷裂（韌性斷裂）：斷裂前有明顯的屈服現(xiàn)象，斷裂時能吸收較多能量，斷裂后有較大的永久變形。
4、常用的斷裂參數(shù)
應(yīng)力強(qiáng)度因子：下面考慮二維的I型裂紋問題。圖給出一個以裂紋端點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系，此坐標(biāo)系x方向是裂紋正前方，y方向是裂紋面的法線方向，z方向則是離開紙面的方向。考慮一個離裂端很近，位置在極坐標(biāo)(r，θ）的單元，其應(yīng)力狀態(tài)可以用σx、σy和τxy三個應(yīng)力分量來表示。
1)由彈性力學(xué)（橢圓孔口問題）的解析解，得裂端的應(yīng)力場恒為＋高次項(xiàng)
在裂端區(qū)，即r足夠小的情形下，式中r的高次項(xiàng)比首項(xiàng)小得多，因而可以忽略。
2)從上式可見，裂端區(qū)應(yīng)力場的形式恒定，其強(qiáng)度完全由KI值的大小來決定，因此就稱KI為I型裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。裂端區(qū)的應(yīng)變場可以由彈性力學(xué)公式求得為：
我們的興趣不在于得到精確的應(yīng)變場形式，而在于知道應(yīng)變分量也只由應(yīng)力強(qiáng)度因子來確定。
3) 三種基本裂紋型的裂端區(qū)應(yīng)力場給出的裂端區(qū)應(yīng)力場有一個共同的特點(diǎn)，即r→0時，即在裂紋端點(diǎn)，應(yīng)力分量均趨于無限大。這種特性稱為應(yīng)力奇異性（stress singularity）。
4) 為何會出現(xiàn)應(yīng)力奇異性呢？這是因?yàn)榱鸭y端點(diǎn)是幾何上的不連續(xù)點(diǎn)的緣故。
5) 三種基本裂紋型裂端區(qū)某點(diǎn)的應(yīng)力值、應(yīng)變值、位移值和應(yīng)變能密度值都由應(yīng)力強(qiáng)度因子及其位置來決定。因此，只要知道應(yīng)力強(qiáng)度因子，裂端區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變、位移和應(yīng)變能密度就都能求得。由于有這一特點(diǎn)，應(yīng)力強(qiáng)度因子可以作為表征裂端應(yīng)力應(yīng)變場強(qiáng)度的參量。近代斷裂力學(xué)，就是Irwin在五十年代中期提出了應(yīng)力強(qiáng)度因子的概念，認(rèn)識到它的意義后才開始發(fā)展起來的。
展開 基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)是測試材料的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，可以測量材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，測量材料的抗拉強(qiáng)度，作為經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認(rèn)的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。
ANSYS Mechanical 2022 新功能：單元、接觸、斷裂力學(xué)、并行計算
本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學(xué)、并行計算。
文末領(lǐng)取學(xué)習(xí)資料
下面我們看看具體的更新內(nèi)容：
一、單元部分
增強(qiáng)單元性能加強(qiáng)
面增強(qiáng)單元的彎曲剛度
使用單軸剛度單元進(jìn)行反向求解
耦合單元的增強(qiáng)
運(yùn)動副單元增強(qiáng)
二、接觸部分
基于Dual Shape函數(shù)的接觸算法
新的自適應(yīng)小滑移選項(xiàng)
殼-實(shí)體組裝件的準(zhǔn)確性改進(jìn)
螺栓預(yù)緊支持通用軸對稱單元
網(wǎng)格獨(dú)立點(diǎn)焊增強(qiáng)功能
瞬態(tài)動力學(xué)精度改進(jìn)：HHT算法
力矩收斂參考值計算穩(wěn)健性改進(jìn)
三、斷裂力學(xué)
基于應(yīng)力比率的疲勞裂紋閉合
Paris定律與裂縫閉合效應(yīng)相結(jié)合
應(yīng)力比率（R）相關(guān)的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律
靜態(tài)裂紋擴(kuò)展的溫度/時間相關(guān)斷裂準(zhǔn)則
自適應(yīng)裂紋初始化/插入
3D界面單元
動態(tài)裂紋擴(kuò)展尺寸控制
四、求解器效率提升
資源預(yù)測增強(qiáng)
分布式求解增強(qiáng)
文章篇幅有限
下圖微信掃碼領(lǐng)取完整版學(xué)習(xí)資料
展開 ANSYS 斷裂力學(xué)新功能之SMART自適應(yīng)裂紋萌生分析
分別定義裂紋生成計算編號，斷裂參數(shù)，計算積分圍線，裂紋萌生的ADPCI編號，裂紋表面組件名稱。裂紋表面組件名稱（crksurf1和crksurf1）自定義，在裂紋萌生和局部網(wǎng)格發(fā)生變化時，程序會自動填充節(jié)點(diǎn)列表。如果不明確給出裂紋表面的節(jié)點(diǎn)組件名稱，程序會自動生成兩個內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組件。
CINT,NEW,11
CINT,TYPE,SIFS
CINT,NCON,4
CINT,INIT,1
CINT,SURF,CRKSURF1,CRKSURF2
!! 分別定義裂紋擴(kuò)展分析編號，對應(yīng)的擴(kuò)展裂紋編號，以及使用smart分析方法進(jìn)行裂紋擴(kuò)展分析
CGROW,NEW,31
CGROW,CID,11
CGROW,METHO,SMART,REME
!! 該命令為非必須插入項(xiàng)，由于使用smart分析方法會自動在裂紋處加密網(wǎng)格，為減小計算量，設(shè)置裂紋擴(kuò)展網(wǎng)格粗化選項(xiàng)，可能會影響計算精度
CGROW,RMCONT,coarse,aggr
!! 其中CONS – 使用保守的網(wǎng)格粗化 (default)
MODE – 適中網(wǎng)格粗化.
AGGR – 激進(jìn)的網(wǎng)格粗化策略
5、設(shè)定載荷分析子步，建議設(shè)定較多的初始載荷子步和最小載荷子步捕捉裂紋擴(kuò)展過程，本例設(shè)定了40個載荷步。
6、提交計算，計算過程中，在求解信息中會出現(xiàn)如圖中是否達(dá)到裂紋插入準(zhǔn)則信息提示。達(dá)到準(zhǔn)則之后程序會自動插入橢圓形裂紋和計算插入的橢圓形裂紋坐標(biāo)位置和長短軸長度，以及輸出使用smart方法計算時重劃分網(wǎng)格的數(shù)目信息。
圖4求解過程信息提示
程序在確認(rèn)橢圓形裂紋坐標(biāo)位置時，會在每個子步標(biāo)記所有滿足裂紋萌生條件的節(jié)點(diǎn)，并將它們分組到節(jié)點(diǎn)云中。節(jié)點(diǎn)云的幾何中心是橢圓的中心。
展開 ANSYS知識普及系列24——各種斷裂力學(xué)方法的適用材料
本人準(zhǔn)備出一個ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網(wǎng)友**好的資料分享，讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時間刪除。
小技巧：加本人關(guān)注，可以及時觀看本人發(fā)布的技術(shù)貼
詳見下表：
展開 
基于ANSYS APDL的有裂紋平板問題的斷裂力學(xué)仿真（PLANE183）
在測出該材料的斷裂韌度后，用斷裂韌度除以應(yīng)力集中因子，就得到安全系數(shù)，從而可以判斷，對于該裂紋構(gòu)件，在此工作應(yīng)力的作用下，裂紋是否會進(jìn)一步擴(kuò)展。
輕松搞定ANSYS仿真參數(shù)化 附ANSYS經(jīng)典實(shí)例匯集下載
ANSYS參數(shù)化概述
在ANSYS應(yīng)用程序中，可以將關(guān)鍵的仿真特性定義為參數(shù)（Parameters）。然后在Workbench中參數(shù)管理(Parameter Set)界面下管理參數(shù)，通過參數(shù)化驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)快速更改仿真模型幾何及拓?fù)?em>參數(shù)、材料參數(shù)、網(wǎng)格參數(shù)、邊界條件等設(shè)置，用來研究和優(yōu)化不同設(shè)計方案下產(chǎn)品性能。
ANSYS中仿真參數(shù)化
參數(shù)可以在用于結(jié)構(gòu)和流體仿真的所有ANSYS應(yīng)用程序中定義，如：SpaceClaim、DesignModeler、Meshing、Mechanical、Fluent、CFX-Pre、CFD-Post；上述軟件囊括仿真分析的所有階段：幾何建模、網(wǎng)格劃分、計算求解及后處理。
在Workbench中，參數(shù)分為兩種類型：輸入參數(shù)和輸出參數(shù)。
輸入參數(shù)定義被研究系統(tǒng)的幾何形狀或分析輸入。包括幾何形狀參數(shù)：模型尺寸、位置及拓?fù)?em>參數(shù)，分析輸入參數(shù)：壓力、邊界條件、材料特性和板厚等。
輸出參數(shù)是模型的信息，或者是分析的響應(yīng)輸出。這些包括體積、網(wǎng)格單元數(shù)、質(zhì)量、頻率、應(yīng)力、速度、壓力、力和熱通量等。
幾何建模參數(shù)化
仿真中幾何建模參數(shù)包括幾何參數(shù)和拓?fù)?em>參數(shù)。
展開 基于ansys的梁單元、實(shí)體單元徐變精細(xì)化分析（含各參數(shù)解釋） ￥25
徐變應(yīng)變可表達(dá)為：
其中， ?(t,τ)為徐變系數(shù)，需通過規(guī)范公式或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)擬合確定
Ansys程序中內(nèi)置金屬蠕變規(guī)律如下：
命令中詳細(xì)解釋了改公式的具體用法，以及參數(shù)意義。
二者除個別參數(shù)外形式具有異曲同工之妙，因此本案例給出用ansys精確分析混凝土徐變的方法，案例背景模擬了一個混凝土PK梁特定工況下的徐變發(fā)生過程。
案例文件中包含：
1. 00-ConcreteCreep-benchmark.mac【徐變標(biāo)定文件，開箱即用，可以用來和手算對比是否正確】
2. 01-ConcreteCreep-solid.mac【分輸入模塊的參數(shù)化徐變計算文件【詳細(xì)解釋了各參數(shù)取值】。只需要改文件和計算邊界荷載即可計算實(shí)體徐變。】
3. ansa文件，用來生成網(wǎng)格
4. .cdb文件，網(wǎng)格文件
5. excel轉(zhuǎn)apdl命令流文件，用來輸入徐變系數(shù)。
進(jìn)一步白話闡述一下：
1、什么是徐變？別看公式一大堆，理論一大推，簡單講就是：受力的結(jié)構(gòu)，啥邊界條件、荷載不變的情況下，結(jié)構(gòu)還是慢慢變形了。將這種慢慢變形的變形結(jié)果以及應(yīng)力重分配準(zhǔn)確分析出來就是徐變分析。機(jī)理一大堆，教科書上都比較詳盡，在此不做贅述，只講應(yīng)用，而且是拿到案例開箱即用。
白話闡述要點(diǎn)：
1、案例是ansys apdl（命令流）分析的，給出了全套參數(shù)化命令流，材料模型定義、材料參數(shù)定義、求解，拿過來可以直接運(yùn)行。
2、機(jī)理是用了ansys中關(guān)于金屬蠕變的材料模型。（細(xì)想蠕變和徐變的現(xiàn)象，表征都是一樣的。至于機(jī)理，各有各的理論，但不影響材料模型使用。）
具體使用：
1、，先跑一遍，看看到底徐變是怎么個事兒。
展開 ANSYS/LSDYNA中的JH-2本構(gòu)模型參數(shù)含義及陶瓷材料的具體參數(shù)值
眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學(xué)行為的，用于陶瓷、玻璃、藍(lán)寶石等硬脆材料的力學(xué)模擬中，JH-2本構(gòu)模型具有三類參數(shù)，分別對應(yīng)著LSDYNA材料卡片中的三類指標(biāo)，本構(gòu)參數(shù)眾多，那么對于了解其真實(shí)含義至關(guān)重要，對此，筆者在查閱文獻(xiàn)基礎(chǔ)下總結(jié)了各個參數(shù)的準(zhǔn)確含義并對其背后的數(shù)學(xué)公式的前后推導(dǎo)順序做出了總結(jié)，如圖1所示。
圖1
文獻(xiàn)中給出了比較權(quán)威的關(guān)于氧化鋁陶瓷的jh-2本構(gòu)全部參數(shù)，可以對大家對于硬脆陶瓷材料的參數(shù)選擇調(diào)試提供很大的參考意義，三類陶瓷材料的本構(gòu)參數(shù)如圖2所示。
圖2
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