ansys 三維裂紋的案例
三維靜態(tài)邊緣裂紋 ￥10
輸入名稱作為“裂紋”，“建模空間”為3D平面，“類型”為“可變形”，“基礎(chǔ)特征”為“殼體”，“類型”為“擠出”，“近似大小”為5。單擊“繼續(xù)”。
2.從（-2,0）到（-1,0）畫一條線。單擊完成。輸入4作為深度。單擊確定。
3.展開部件，然后雙擊實例。選擇裂紋。通過單擊確定接受默認(rèn)設(shè)置。
4.雙擊交互。單擊取消。從頂部菜單中單擊特殊，然后單擊裂紋，然后單擊創(chuàng)建。名稱為EdgeCrack，類型為XFEM。單擊繼續(xù)。選擇未破解的域作為“破解域”。在出現(xiàn)的菜單上，通過單擊表示裂紋的線來指定裂紋位置。單擊確定。
5.雙擊交互。輸入名稱作為增長。選擇初始步驟和類型作為XFEM裂紋擴展。單擊繼續(xù)。XFEM Crack應(yīng)該具有EdgeCrack。單擊確定。
創(chuàng)建邊界條件和載荷
1.雙擊步驟。輸入名稱作為加載。接受默認(rèn)設(shè)置，然后單擊繼續(xù)。接受默認(rèn)設(shè)置，然后單擊確定。
2.雙擊負(fù)載。輸入名稱作為TopPressure，類別是機械，類型是壓力。單擊繼續(xù)。選擇域的頂面。單擊完成。輸入-1作為Magnitude，其他設(shè)置為默認(rèn)設(shè)置。單擊確定。
3.對域的底部重復(fù)步驟2，輸入名稱為BottomPressure。
4.雙擊BC。輸入名稱為FixedBREdge，步驟為初始，類別為機械，所選步驟的類型為位移/旋轉(zhuǎn)。單擊域的右下角。單擊完成。將U1，U2和UR3設(shè)置為零。單擊確定。
5.對域的右上角重復(fù)步驟4。輸入名稱為RollerTREdge。將U1和UR3設(shè)置為零。
6.展開字段輸出請求，雙擊F-Output-1。展開“失效/破裂”選項，并選中“ PHILSM”，“水平設(shè)置值phi”旁邊的框。單擊確定。這將允許您查看定義裂縫的水平設(shè)置功能。
解決方程組
1.雙擊Jobs。輸入名稱作為EdgeCrack3D。單擊繼續(xù)。通過單擊確定接受默認(rèn)設(shè)置。
2.展開作業(yè)。
展開 workbench三維裂紋
workbench三維裂紋
三維復(fù)合材料CT試樣裂紋擴展模擬 ￥20
關(guān)于X-FEM：
X-FEM可以與兩種方法結(jié)合使用：
-內(nèi)聚區(qū)模型（基于X-FEM的內(nèi)聚行為）
-虛擬裂紋閉合技術(shù)（基于X-FEM的LEFM方法）
在本教程中，將使用以上兩種方法。基于X-FEM的內(nèi)聚行為適合于對延性材料的破壞進行模擬（90°層中的基體破壞），而基于LEFM方法的X-FEM適合于對脆性材料的破壞進行模擬（0°層中的纖維破壞）。
2.初始裂紋位置
3.基于材料cohesive行為的XFEM定義（90°層中的基體破壞、延性）
定義屬性：
材料屬性賦予部件（是中間的3個cell）
定義方向：
定義XFEM（中間三個cell）
3.基于線彈性斷裂力學(xué)的XFEM定義（0°層中的纖維破壞、脆性）
定義XFEM（前面三個cell）定義XFEM（后面三個cell）
4.控制輸出
5. 修改常規(guī)解決方案控件以改善收斂行為
展開 三維靜態(tài)內(nèi)埋圓形裂紋 ￥15
輸入名稱作為“裂紋”，“建模空間”為“ 3D平面”，“類型”為“可變形”，“基礎(chǔ)特征”為“外殼”，“類型”為“平面”，“近似大小”為5。單擊“繼續(xù)”。
2.繪制一個圓，中心為（0,0），半徑為5。單擊“完成”。
3.展開部件，然后雙擊實例。選擇裂紋。通過單擊確定接受默認(rèn)設(shè)置。
4.在視口左側(cè)的菜單下，單擊翻譯實例。選擇裂紋。單擊完成。初始向量為（0,0,0），第二向量為（0,0,2）。單擊確定。
5.展開裝配，實例。右鍵單擊“裂紋”，然后單擊“抑制”。
6.雙擊設(shè)置。名稱為域。類型是元素。單擊繼續(xù)。選擇所有元素。單擊完成。
7.展開程序集，然后展開實例。右鍵單擊“裂紋”，然后單擊“繼續(xù)”。右鍵單擊“實心”，然后單擊“抑制”。
8.雙擊交互。單擊取消。從頂部菜單中單擊特殊，然后單擊裂紋，然后單擊創(chuàng)建。名稱為Penny，類型為XFEM。單擊繼續(xù)。選擇先前創(chuàng)建的集作為“裂紋域”。在出現(xiàn)的菜單上，通過單擊與裂紋相對應(yīng)的平面線段來指定裂紋位置。單擊確定。
9.展開Assembly，然后是Instances。右鍵單擊Solid，然后單擊Resume。
創(chuàng)建邊界條件和載荷
1.雙擊步驟。輸入名稱作為加載。接受默認(rèn)設(shè)置，然后單擊繼續(xù)。接受默認(rèn)設(shè)置，然后單擊確定。
2.雙擊負(fù)載。輸入名稱作為TopPressure，類別是機械，類型是壓力。單擊繼續(xù)。選擇域的頂面。單擊完成。輸入-1作為Magnitude，其他設(shè)置為默認(rèn)設(shè)置。單擊確定。
3.對域的底部重復(fù)步驟2，輸入名稱為BottomPressure。
4.創(chuàng)建三組邊界條件。
展開 
Abaqus擴展有限元法計算三維裂紋的擴展Step by Step ￥3
Abaqus擴展有限元法計算三維裂紋的擴展-01-20.pdf
ABAQUS計算三維孔邊角裂紋應(yīng)力強度因子的實例模型 ￥15
通過ABAQUS，可以計算三維角裂紋的應(yīng)力強度因子。本實例中對平板孔邊的三維角裂紋進行了模擬。
seam及crack定義如下圖：
網(wǎng)格如下圖：
計算后的位移云圖如下：
對裂尖進行放大觀察：
本實例的難點在于孔邊三維角裂紋的模型的建立，需要經(jīng)過一系列的布爾操作（merge/cut）得到。
相應(yīng)的應(yīng)力強度因子可以在提交job計算完成后，到dat文件中找到。
詳細的模型可參考附件。
Ansys Workbench建立半橢圓裂紋和隨機裂紋 ￥2
基本模型如下，在綠色表面分別建立半橢圓裂紋(Semi-Elliptical Crack)和隨機裂紋(Arbitrary Crack)進行計算：
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查看裂紋尖端強度因子如下圖：
Fracture Tool選擇Semi-Elliptical Crack如下圖：
應(yīng)力強度因子結(jié)果如下圖：
二、隨機裂紋(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軸指向裂紋長度方向：
3、添加隨機裂紋
隨機裂紋的形狀不固定，這里做成了長方形。
展開 COMSOL三維隨機裂紋 裂縫模型 隨機裂隙 隨機纖維建模
在COMSOL中可采用CAD模型導(dǎo)入的方式實現(xiàn)隨機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，而非實體。
將長方體基體導(dǎo)出為.sat文件，同時將刪除基體后的線狀纖維另存為.dwg文件。
打開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)入的對象更改為曲線和點，可選擇合并曲線對象。構(gòu)建對象，這樣三維的線就導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)了。
下一步我們將長方體的基體材料也導(dǎo)入到COMSOL內(nèi)，其實這一步也可以在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)入的對象需要選擇實體。
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)模擬線性的裂縫，需要將基體進行分割操作，選擇布爾操作和分割-差集。要添加的對象選擇基體，要減去的對象選擇纖維。
構(gòu)建對象后，基體材料就被纖維分割完成，形成了基體內(nèi)的線狀裂縫。
后面進行網(wǎng)格剖分分析等，可根據(jù)自己的要求進行。
最后看一下GIF效果圖：
在建模過程中所采用的AutoCAD插件可以在這里下載得到：
CAD_隨機纖維3D插件
如需2D版本可通過下面鏈接下載：
CAD隨機纖維2D插件
展開 abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋，單元穿透問題！！
1 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用通用接觸時，模型中出現(xiàn)明顯穿透，結(jié)果不合理！
2 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，模型中出現(xiàn)少許穿透，結(jié)果相對合理，但不是最理想狀態(tài)！
3 abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋，同時采用通用接觸+接觸對接觸時，模型中無明顯穿透，結(jié)果合理！
三維裂紋（疲勞或非疲勞）軟件Franc3d問題提問及解答專區(qū)
因為我自己或者大家都會有一些關(guān)于Franc3d的問題，歡迎大家在下面提問或解答。從而提高效率或促進交流。
ABAQUS低周循環(huán)疲勞LCF模擬三維疲勞裂紋擴展一些經(jīng)驗 ￥2.6
ABAQUS中的LCF(LOW CYCLE FATIGUE功能結(jié)合XFEM和PARIS法則可以模擬裂紋的疲勞擴展，計算裂紋每前進一步所需要的循環(huán)次數(shù)。下面給出了具體的C3、C4與Paris參數(shù)的計算過程，和自己看論文等的一些總結(jié)與經(jīng)驗，關(guān)于step的一些調(diào)整等，后面做了一個三維平板的案列，案例參考文獻中的參數(shù)，結(jié)果與文獻中較為符合，參考文獻和CAE也給出。
ALOF三維裂紋擴展仿真實例——門式起重機主梁的角焊縫分析
ALOF含缺陷設(shè)備的軟件安全評定計算軟件——門式起重機主梁的角焊縫分析
1、背景介紹及模型簡化ALOF實現(xiàn)
門式起重機主梁的角焊縫是最容易出現(xiàn)裂紋擴展的區(qū)域之一，我們以此部位為例介紹ALOF確定漏檢設(shè)備檢修周期的過程。
圖1.門式起重機示意圖
圖2.門式起重機主梁參數(shù)化建模對話框與參數(shù)化模型
通過對該設(shè)備進行現(xiàn)場儀器探測和主梁模型的有限元分析，發(fā)現(xiàn)在某角焊縫處存在最大拉應(yīng)力σm=150MPa，該部位受力如下圖3所示：
圖3角焊縫模型
該角焊縫處存在一漏檢表面裂紋，以探測設(shè)備的漏檢長度作為裂紋初始長度，裂紋長度a =2mm，如下圖4所示。對該角焊接局部區(qū)域建立有限元模型，并定義初始裂紋，進行檢修周期的計算，有限元模型如圖5所示。
(a) 導(dǎo)入二維CAD模型 (b) 生成平面網(wǎng)格模型 (c)拉伸得到實體網(wǎng)格模型
圖4.角焊接區(qū)建模過程
2、計算結(jié)果展示
圖 5.角焊接處裂紋擴展結(jié)果展示
圖6.動態(tài)裂紋擴展過程gif
3、確定檢修周期。
(a) 安全系數(shù)與疲勞次數(shù)關(guān)系曲線 (b)裂紋擴展量和疲勞次數(shù)關(guān)系曲線
圖7.疲勞次數(shù)分析結(jié)果
由圖可知，該裂紋在應(yīng)力循環(huán)1.4百萬次以后，安全系數(shù)急劇變小，疲勞次數(shù)也趨于一極限值，此時結(jié)構(gòu)將發(fā)生破壞，而裂紋擴展前十步的疲勞次數(shù)達到總壽命的95%以上，故取該疲勞次數(shù)來確定檢修周期，根據(jù)國內(nèi)外實踐經(jīng)驗通常取疲勞擴展次數(shù)的十分之一作為檢修周期，所以該設(shè)備的檢修周期為：
檢修周期=1.46百萬次÷每日使用次數(shù)200÷一年365天÷保守系數(shù)10=2年
展開 基于ANSYS WORKBENCH 的裂紋添加
分析問題：ansys workbench中裂紋添加方法
分析平臺：ANSYS Workbench 17.0
技術(shù)難點：網(wǎng)格要求及裂紋方向
分析人：技術(shù)鄰 一無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
剛開始用workbench做裂紋，有很多不足之處，請大家指正。
裂紋網(wǎng)格
裂紋附近應(yīng)力集中
裂紋強度因子
J積分
ANSYS Workbench 裂紋分析案例
背景知識
傳統(tǒng)的強度設(shè)計思想把材料視為無缺陷的均勻連續(xù)體，而實際工程構(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)展起來的一門彌補了傳統(tǒng)強度設(shè)計思想嚴(yán)重不足的新的學(xué)科，是專門研究含缺陷或裂紋的物體在外界條件作用下構(gòu)件的強度、裂紋擴展趨勢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際情況出發(fā)，研究在外部荷載下的裂紋擴展規(guī)律，從而提出帶裂紋構(gòu)件的安全設(shè)計準(zhǔn)則。
圖1裂紋的分類
使用彈性力學(xué)方法可以求得，在裂紋尖端處的應(yīng)力的解析解為無窮大，此時應(yīng)力值已經(jīng)失去意義，一般采用應(yīng)力強度因子作為判斷結(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型裂紋的開裂，數(shù)值計算工具也多集中在I型裂紋的計算上，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)力強度因子。
ANSYS Workbench裂紋分析案例
1、建立一個靜力分析步，材料使用默認(rèn)，需要說明的是，現(xiàn)有計算技術(shù)下，斷裂力學(xué)計算一般都采用線彈性材料，考慮到斷裂中塑性區(qū)一般都不大，線彈性的假設(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，首先進行一次靜力計算，確保所有設(shè)置正確，對ANSYS Workbench 比較熟悉的同學(xué)可以省略這一步，靜力計算時，試件的兩個端面一個約束位移，另一個施加力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 ANSYS WORKBENCH疲勞裂紋擴展分析
接上一案例，采用ANSYS WORKBENCH進行疲勞裂紋擴展分析，模型參數(shù)與上一案例相同。
當(dāng)采用圖示模型進行計算時，會有如下報錯信息。
于是依據(jù)模型對稱性，修改模型如下。
WORKBENCH中疲勞裂紋擴展基于應(yīng)力強度因子形式的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展壽命計算方式，即固定裂紋擴展距離，計算每次擴展對應(yīng)循環(huán)次數(shù)；或固定循環(huán)次數(shù)，計算相應(yīng)循環(huán)次數(shù)對應(yīng)裂紋擴展距離。
在Fracture下分別設(shè)置相應(yīng)初始裂紋及裂紋擴展參數(shù)。
分析設(shè)置中修改Fracture Controls設(shè)置。
計算結(jié)果可獲取圖示的裂紋擴展距離、裂紋擴展壽命曲線及相應(yīng)曲線的數(shù)值。
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