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登錄ansys平板小孔問題的案例
基于ANSYS APDL的有裂紋平板問題的斷裂力學仿真(PLANE183)
對于一般的強度問題,我們總是用應力來度量其強度的。但是對于有裂紋的,高強度的構件,使用應力來度量其強度就是錯誤的,此時需要使用新的準則來考察其強度問題。
《斷裂力學》提供了對于這種問題的強度計算方法,并給出了諸如能量釋放率,應力強度因子,J積分等概念來度量含有裂紋構件的強度,以考察一個帶有裂紋的構件,在某種外力作用下,它的裂紋是否會進一步擴展;或者如果想要它的裂紋不進一步擴展的話,其裂紋的長度應該是多少,等等。
本篇給出一個最經典的例子,就是一塊平板上有一個裂紋,在平板上施加拉力,考慮在該力作用下平板強度的問題。
【問題描述】
一長平板在中間有一水平裂紋,現在板的上下邊沿施加均布拉力如下圖,要求該裂紋的應力強度因子。
其中材料參數,圖中個尺寸的大小以及分布力系的大小如下表。
【問題分析】
1. 該例子來源于ANSYS 15.0 APDL幫助中的一個例子VM256CINT Command>,幫助中對該例子依次使用PLANE183,SOLID185,SOLID186進行建模,并考察應力強度因子。本文只使用了其中的PLANE183建模部分,并對其中命令的順序進行了部分整理,并刪除了部分筆者以為不必要的程序。
2. 對于2-D裂紋,使用ANSYS所推薦的PLANE183單元。
3. 因為是一個對稱問題,只取四分之一建模,并把裂紋尖端點作為坐標原點。
4. 幾何建模時對于裂紋用直線表示,而由于裂紋尖端存在著很高的應力梯度,需要對此處仔細劃分網格。這里用KSCON指明裂紋尖端,并說明如何在其周圍劃分網格。
5. 設置對稱邊界條件,并用CINT定義計算裂紋的相關參數。
6. 后處理中提取出應力強度因子。
7. 本文使用命令流的方式進行求解。
【求解過程】
1.
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