ansys模型裂紋的案例
Ansys Workbench建立半橢圓裂紋和隨機(jī)裂紋 ￥2
基本模型如下，在綠色表面分別建立半橢圓裂紋(Semi-Elliptical Crack)和隨機(jī)裂紋(Arbitrary Crack)進(jìn)行計(jì)算：
一、半橢圓裂紋(Semi-Elliptical Crack)
1、建立局部坐標(biāo)系如下圖，注意x軸指向裂紋深度方向，z軸指向裂紋長(zhǎng)度方向：
2、添加半橢圓裂紋
選中Model單擊工具欄Fracture即可添加裂紋功能如下圖：
右擊Fracture->Insert->選擇Semi-Elliptical Crack添加半橢圓裂紋如下圖：
3、半橢圓裂紋參數(shù)設(shè)置及說(shuō)明
4、網(wǎng)格設(shè)置及劃分
單元階數(shù)設(shè)置為二階如下圖：
單元形狀設(shè)置為四面體如下圖：
右擊選擇Generate All Crack Meshes生成網(wǎng)格如下圖：
5、加載
底面施加固定約束，頂面施加拉力10000N如下圖：
6、查看計(jì)算結(jié)果
除查看變形、應(yīng)力等結(jié)果外，可以添加Fracture Tool查看裂紋尖端強(qiáng)度因子如下圖：
Fracture Tool選擇Semi-Elliptical Crack如下圖：
應(yīng)力強(qiáng)度因子結(jié)果如下圖：
二、隨機(jī)裂紋(Arbitrary Crack)
1、建立裂紋體如下圖中Surface Body：
2、建立局部坐標(biāo)系如下圖，注意x軸指向裂紋深度方向，z軸指向裂紋長(zhǎng)度方向：
3、添加隨機(jī)裂紋
隨機(jī)裂紋的形狀不固定，這里做成了長(zhǎng)方形。
展開(kāi) 基于comsol的激光激發(fā)超聲裂紋探測(cè)模型 ￥2400
image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/images/202205/8K5SUspNN7zrV2HEf8t6Ud.png"></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p>我們開(kāi)始在comsol內(nèi)部設(shè)置模型。</p><p>1、繪制幾何，繪制長(zhǎng)20mm高7mm的矩形，并在中間繪制任意位置任意形狀裂紋，本次模型是一個(gè)矩形裂紋。</p><p>2、材料，本次模型采用鋁材質(zhì)，使用comsol內(nèi)部自帶的鋁材質(zhì)信息。</p><p>3、設(shè)置固體力學(xué)模塊</p><p>4、設(shè)置固體傳熱模塊，其中激光我們采用的固體傳熱中自帶的沉積光束功率選項(xiàng)。</p>
</div><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p>5、合適的網(wǎng)格劃分</p><p>6、開(kāi)始瞬態(tài)求解。</p><p>7、后處理觀察和提取數(shù)據(jù)。</p><p><br></p><p><strong>模型文件在文中開(kāi)頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。</strong></p><p><br></p><p><br></p>
展開(kāi) 轉(zhuǎn)軸上裂紋開(kāi)閉模型的研究
轉(zhuǎn)軸上裂紋開(kāi)閉模型的研究<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-03 07:41:37被malong評(píng)為4星級(jí)，為發(fā)貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點(diǎn)評(píng):</B></Font>
轉(zhuǎn)軸上裂紋開(kāi)閉模型的研究.pdf
COMSOL細(xì)觀混凝土微裂紋毛細(xì)吸水模型
本案例通過(guò)COMSOL建立二維混凝土細(xì)觀微裂紋模型，模型可進(jìn)行吸水及離子擴(kuò)散等方面的研究。幾何模型包括水泥砂漿、粗骨料、砂漿骨料界面過(guò)渡區(qū)（ITZ）及隨機(jī)分布于水泥砂漿內(nèi)的微裂紋毛細(xì)管網(wǎng)四部分，旨在探究通過(guò)多插件聯(lián)合創(chuàng)建復(fù)雜模型的可行性。
多邊形骨料混凝土細(xì)觀模型通過(guò)CAD隨機(jī)多邊形插件2D專(zhuān)業(yè)版參數(shù)化建模生成。
在AutoCAD混凝土細(xì)觀模型的基礎(chǔ)上，在0圖層中新建立與原試件尺寸相同的正方形，并將界面過(guò)渡區(qū)圖像所在圖層更改為“hole”，以確保采用CAD二維圖形Voronoi劃分插件時(shí)可以精準(zhǔn)識(shí)別外形與孔洞。采用Voronoi算法在砂漿中建立的隨機(jī)毛細(xì)管網(wǎng)如下。
將生成的模型文件另存為dxf格式，并將其導(dǎo)入COMSOL內(nèi)，需注意導(dǎo)入時(shí)應(yīng)選定相應(yīng)的層，并利用布爾運(yùn)算建立對(duì)應(yīng)的幾何。
對(duì)模型中的不同組分設(shè)置相應(yīng)的材料屬性。
劃分網(wǎng)格及完成后續(xù)的仿真分析。
展開(kāi) 
模型分享015——脆性材料裂紋擴(kuò)展
<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。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202502/a299179fbb6afb0347589972f3099dde.png" style="" width="545"></p><p>第二步：設(shè)置脆性圓盤(pán)、Cohesive和上下板的材料屬性，并創(chuàng)建截面屬性。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202502/4135742cb691fab3d1333f571541d612.png" style="" width="499"></p><p>第三步：將圓盤(pán)和上下板劃分網(wǎng)格，設(shè)置圓盤(pán)網(wǎng)格的單元集合，將集合內(nèi)插入Cohesive預(yù)制裂紋；</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202502/106f52746daec0c281b516303f83a7d0.png" style="" width="459"></p><p><br></p><p>第四步：將預(yù)制裂紋Cohesive、上下板、圓盤(pán)賦予材料屬性；</p><p>第五步：將各部件進(jìn)行裝配，設(shè)置分析步、接觸屬性和邊界條件等參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算；</p><p>第六步：查看仿真結(jié)果，分析裂紋擴(kuò)展方式和過(guò)程。
展開(kāi) 『分享』如何建立裂紋模型
要求裂紋設(shè)成兩條重合的線(xiàn)，并且施加外載荷時(shí)兩條線(xiàn)被拉開(kāi)，請(qǐng)問(wèn)如何設(shè)置
Abaqus利用內(nèi)聚力模型（cohesive zone）模擬裂紋擴(kuò)展仿真案例講解
Abaqus利用內(nèi)聚力模型（cohesive zone）模擬裂紋擴(kuò)展仿真案例講解
ABAQUS計(jì)算三維孔邊角裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的實(shí)例模型 ￥15
通過(guò)ABAQUS，可以計(jì)算三維角裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。本實(shí)例中對(duì)平板孔邊的三維角裂紋進(jìn)行了模擬。
seam及crack定義如下圖：
網(wǎng)格如下圖：
計(jì)算后的位移云圖如下：
對(duì)裂尖進(jìn)行放大觀察：
本實(shí)例的難點(diǎn)在于孔邊三維角裂紋的模型的建立，需要經(jīng)過(guò)一系列的布爾操作（merge/cut）得到。
相應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子可以在提交job計(jì)算完成后，到dat文件中找到。
詳細(xì)的模型可參考附件。
基于cohesive單元模型的裂紋長(zhǎng)度提取源程序 ￥300
本程序可以提取每個(gè)時(shí)間步下裂紋的長(zhǎng)度。
ANSYS Workbench 裂紋分析案例
背景知識(shí)
傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)思想把材料視為無(wú)缺陷的均勻連續(xù)體，而實(shí)際工程構(gòu)件中存在多種缺陷，斷裂力學(xué)是從20世紀(jì)50年代末期發(fā)展起來(lái)的一門(mén)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)思想嚴(yán)重不足的新的學(xué)科，是專(zhuān)門(mén)研究含缺陷或裂紋的物體在外界條件作用下構(gòu)件的強(qiáng)度、裂紋擴(kuò)展趨勢(shì)以及疲勞壽命的科學(xué)。斷裂力學(xué)是從構(gòu)件內(nèi)部具有初始缺陷這一實(shí)際情況出發(fā)，研究在外部荷載下的裂紋擴(kuò)展規(guī)律，從而提出帶裂紋構(gòu)件的安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
圖1裂紋的分類(lèi)
使用彈性力學(xué)方法可以求得，在裂紋尖端處的應(yīng)力的解析解為無(wú)窮大，此時(shí)應(yīng)力值已經(jīng)失去意義，一般采用應(yīng)力強(qiáng)度因子作為判斷結(jié)構(gòu)是否安全的指標(biāo)。目前的斷裂力學(xué)研究主要集中在I型裂紋的開(kāi)裂，數(shù)值計(jì)算工具也多集中在I型裂紋的計(jì)算上，因此以I型裂紋為例。
圖2裂紋尖端坐標(biāo)系
含有裂紋的無(wú)限大平板的I型裂紋尖端附近的應(yīng)力為：
其中，K1叫I型裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
ANSYS Workbench裂紋分析案例
1、建立一個(gè)靜力分析步，材料使用默認(rèn)，需要說(shuō)明的是，現(xiàn)有計(jì)算技術(shù)下，斷裂力學(xué)計(jì)算一般都采用線(xiàn)彈性材料，考慮到斷裂中塑性區(qū)一般都不大，線(xiàn)彈性的假設(shè)還是可以接受的;
2、建立幾何模型，本案例使用DesignModeler建立幾何模型;
3、劃分網(wǎng)格，必須采用四面體網(wǎng)格。本文劃分單元特征尺寸1mm。
4、劃分網(wǎng)格完成以后，首先進(jìn)行一次靜力計(jì)算，確保所有設(shè)置正確，對(duì)ANSYS Workbench 比較熟悉的同學(xué)可以省略這一步，靜力計(jì)算時(shí)，試件的兩個(gè)端面一個(gè)約束位移，另一個(gè)施加力1000N，方向沿試件軸向，使試件受拉。分析設(shè)置如圖所示，可以看出，網(wǎng)格、約束、荷載等設(shè)置正常。
展開(kāi) 使用Comsol軟件實(shí)現(xiàn)PF-CZM相場(chǎng)模型模擬各種裂紋擴(kuò)展 ￥29.9
使用Comsol軟件實(shí)現(xiàn)PF-CZM相場(chǎng)模型模擬各種裂紋擴(kuò)展，包括PMMA板的混合斷裂，單邊切口混凝土梁裂紋擴(kuò)展，加熱陶瓷板的淬火試驗(yàn)，混凝土環(huán)約束試驗(yàn)和電場(chǎng)作用下三點(diǎn)彎曲陶瓷梁的混合破壞等，包含源程序和論文（非本人所做，僅收取資料查找費(fèi)）
PMMA板的混合斷裂
單邊切口混凝土梁裂紋擴(kuò)展
加熱陶瓷板的淬火試驗(yàn)
混凝土環(huán)約束試驗(yàn)
模型目錄文件
注1：上述所有資料源于本人辛苦收集，這里僅收取部分資料查找費(fèi)，大家按需下載。
注2：上述所有資料均不答疑，購(gòu)買(mǎi)后不退不換。
注3：如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系本人，將立即下架。
ANSYS WORKBENCH疲勞裂紋擴(kuò)展分析
接上一案例，采用ANSYS WORKBENCH進(jìn)行疲勞裂紋擴(kuò)展分析，模型參數(shù)與上一案例相同。
當(dāng)采用圖示模型進(jìn)行計(jì)算時(shí)，會(huì)有如下報(bào)錯(cuò)信息。
于是依據(jù)模型對(duì)稱(chēng)性，修改模型如下。
WORKBENCH中疲勞裂紋擴(kuò)展基于應(yīng)力強(qiáng)度因子形式的paris公式，相應(yīng)材料參數(shù)中需添加圖示參數(shù)C和m。
ANSYS中提供了兩種疲勞裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算方式，即固定裂紋擴(kuò)展距離，計(jì)算每次擴(kuò)展對(duì)應(yīng)循環(huán)次數(shù)；或固定循環(huán)次數(shù)，計(jì)算相應(yīng)循環(huán)次數(shù)對(duì)應(yīng)裂紋擴(kuò)展距離。
在Fracture下分別設(shè)置相應(yīng)初始裂紋及裂紋擴(kuò)展參數(shù)。
分析設(shè)置中修改Fracture Controls設(shè)置。
計(jì)算結(jié)果可獲取圖示的裂紋擴(kuò)展距離、裂紋擴(kuò)展壽命曲線(xiàn)及相應(yīng)曲線(xiàn)的數(shù)值。
展開(kāi) 改進(jìn)型緊湊拉伸試樣疲勞裂紋擴(kuò)展分析-ANSYS Workbench ￥3
研究的主要目標(biāo)是展示裂紋擴(kuò)展路徑的數(shù)值模型，并研究孔洞對(duì)改進(jìn)型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命的影響。研究使用了ANSYS Mechanical (Workbench)軟件，利用ANSYS中的智能裂紋擴(kuò)展技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)裂紋擴(kuò)展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來(lái)評(píng)估不同配置的MCTS在線(xiàn)性彈性斷裂力學(xué)（LEFM）假設(shè)下的混合模式疲勞壽命。這種方法涉及準(zhǔn)確評(píng)估應(yīng)力強(qiáng)度因子（SIFs）、裂紋擴(kuò)展路徑，并通過(guò)增量裂紋擴(kuò)展分析進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估。疲勞裂紋擴(kuò)展結(jié)果表明，疲勞裂紋總是被孔洞吸引，因此它要么只能彎曲其路徑并向孔洞擴(kuò)展，要么只能在孔洞丟失后從孔洞處漂浮并進(jìn)一步擴(kuò)展。在混合模式載荷條件下的裂紋擴(kuò)展軌跡方面，本研究的結(jié)果與文獻(xiàn)中發(fā)表的幾項(xiàng)裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，這些實(shí)驗(yàn)觀察到了類(lèi)似的結(jié)果。
3. : Setup
拖動(dòng)Static Structural Analysis 到 ANSYS Workbench中:
4. : Engineering Data (Material Model)
o 選擇的材料為"SAE 1020 Carbon Steel".
展開(kāi) 基于ANSYS WORKBENCH 的裂紋添加
分析問(wèn)題：ansys workbench中裂紋添加方法
分析平臺(tái)：ANSYS Workbench 17.0
技術(shù)難點(diǎn)：網(wǎng)格要求及裂紋方向
分析人：技術(shù)鄰 一無(wú)所有就是打拼的理由
可代做業(yè)務(wù)：穩(wěn)態(tài)，瞬態(tài)熱分析，結(jié)構(gòu)分析等
剛開(kāi)始用workbench做裂紋，有很多不足之處，請(qǐng)大家指正。
裂紋網(wǎng)格
裂紋附近應(yīng)力集中
裂紋強(qiáng)度因子
J積分
COMSOL三維隨機(jī)裂紋 裂縫模型 隨機(jī)裂隙 隨機(jī)纖維建模
在COMSOL中可采用CAD模型導(dǎo)入的方式實(shí)現(xiàn)隨機(jī)裂紋或是纖維材料的建模。首先需要在CAD內(nèi)生成所需的三維纖維模型，這里用到了CAD_隨機(jī)纖維3D插件。模型建立如下圖所示。注意這里的纖維采用的是線(xiàn)，而非實(shí)體。
將長(zhǎng)方體基體導(dǎo)出為.sat文件，同時(shí)將刪除基體后的線(xiàn)狀纖維另存為.dwg文件。
打開(kāi)COMSOL軟件，在幾何菜單下選擇導(dǎo)入三維CAD文件，選擇剛剛保存的.dwg文件，并將要導(dǎo)入的對(duì)象更改為曲線(xiàn)和點(diǎn)，可選擇合并曲線(xiàn)對(duì)象。構(gòu)建對(duì)象，這樣三維的線(xiàn)就導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)了。
下一步我們將長(zhǎng)方體的基體材料也導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，其實(shí)這一步也可以在COMSOL中直接建模完成。還是選擇導(dǎo)入，選擇剛剛保存的.sat文件，在這里要導(dǎo)入的對(duì)象需要選擇實(shí)體。
到這一步纖維跟基體就全部導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)了。
如果想再COMSOL內(nèi)模擬線(xiàn)性的裂縫，需要將基體進(jìn)行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對(duì)象選擇基體，要減去的對(duì)象選擇纖維。
構(gòu)建對(duì)象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內(nèi)的線(xiàn)狀裂縫。
后面進(jìn)行網(wǎng)格剖分分析等，可根據(jù)自己的要求進(jìn)行。
最后看一下GIF效果圖：
在建模過(guò)程中所采用的AutoCAD插件可以在這里下載得到：
CAD_隨機(jī)纖維3D插件
如需2D版本可通過(guò)下面鏈接下載：
CAD隨機(jī)纖維2D插件
展開(kāi) 