平板裂紋ansys建模的案例
基于ANSYS APDL的有裂紋平板問(wèn)題的斷裂力學(xué)仿真（PLANE183）
但是對(duì)于有裂紋的，高強(qiáng)度的構(gòu)件，使用應(yīng)力來(lái)度量其強(qiáng)度就是錯(cuò)誤的，此時(shí)需要使用新的準(zhǔn)則來(lái)考察其強(qiáng)度問(wèn)題。
《斷裂力學(xué)》提供了對(duì)于這種問(wèn)題的強(qiáng)度計(jì)算方法，并給出了諸如能量釋放率，應(yīng)力強(qiáng)度因子，J積分等概念來(lái)度量含有裂紋構(gòu)件的強(qiáng)度，以考察一個(gè)帶有裂紋的構(gòu)件，在某種外力作用下，它的裂紋是否會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展；或者如果想要它的裂紋不進(jìn)一步擴(kuò)展的話，其裂紋的長(zhǎng)度應(yīng)該是多少，等等。
本篇給出一個(gè)最經(jīng)典的例子，就是一塊平板上有一個(gè)裂紋，在平板上施加拉力，考慮在該力作用下平板強(qiáng)度的問(wèn)題。
【問(wèn)題描述】
一長(zhǎng)平板在中間有一水平裂紋，現(xiàn)在板的上下邊沿施加均布拉力如下圖，要求該裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
其中材料參數(shù)，圖中個(gè)尺寸的大小以及分布力系的大小如下表。
【問(wèn)題分析】
1. 該例子來(lái)源于ANSYS 15.0 APDL幫助中的一個(gè)例子VM256CINT Command>，幫助中對(duì)該例子依次使用PLANE183，SOLID185，SOLID186進(jìn)行建模，并考察應(yīng)力強(qiáng)度因子。本文只使用了其中的PLANE183建模部分，并對(duì)其中命令的順序進(jìn)行了部分整理，并刪除了部分筆者以為不必要的程序。
2. 對(duì)于2-D裂紋，使用ANSYS所推薦的PLANE183單元。
3. 因?yàn)槭且粋€(gè)對(duì)稱問(wèn)題，只取四分之一建模，并把裂紋尖端點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。
4. 幾何建模時(shí)對(duì)于裂紋用直線表示，而由于裂紋尖端存在著很高的應(yīng)力梯度，需要對(duì)此處仔細(xì)劃分網(wǎng)格。這里用KSCON指明裂紋尖端，并說(shuō)明如何在其周圍劃分網(wǎng)格。
5. 設(shè)置對(duì)稱邊界條件，并用CINT定義計(jì)算裂紋的相關(guān)參數(shù)。
6. 后處理中提取出應(yīng)力強(qiáng)度因子。
7. 本文使用命令流的方式進(jìn)行求解。
【求解過(guò)程】
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