巖石裂紋損傷的案例
生成數條裂紋，用插入cohesive單元做二維巖石切削 ￥30
從工程適用性角度考量，該方法可直接服務于巖石切削工藝優化。在石油工程鉆井、礦山機械切削等實際場景中，巖石內部存在天然微裂紋與缺陷，多裂紋擴展直接影響切削效率與刀具磨損。通過插入Cohesive單元生成多裂紋，可模擬不同切削參數（如刀具角度、切削速度）下巖石的損傷演化規律，預測切削過程中的崩碎區范圍與裂紋擴展方向，為高效切削工藝參數的制定提供數值依據。而其他裂紋生成方法（如擴展有限元法XFEM）雖也可模擬裂紋擴展，但在多裂紋相互作用及碎屑分離的模擬中，存在單元積分復雜、計算成本高的問題，對于二維切削這類需要大規模模擬的場景，插入Cohesive單元法兼具精度與效率優勢。
綜上，插入Cohesive單元生成多裂紋是二維巖石切削模擬中不可或缺的技術手段，其核心價值在于實現了巖石斷裂機理、數值計算精度與工程應用需求的有機統一。
展開 含節理的巖石內乳化炸藥不耦合爆炸引起的巖石裂紋擴展
01、項目概述
巖石爆破是利用炸藥的爆炸作用對巖石施加荷載，使巖石破壞的力學過程。在開礦、地鐵掘進、隧道工程、建筑物爆破拆除中有廣泛的應用。該類問題很難通過試驗進行測試，因此需要通過仿真獲得精確的結果。
本項目主要涉及如下關鍵技術：
針對含節理的巖石模型，對模型建立及切分進行了嚴格控制，以保證劃分高精度的網格。仿真基于的有限元方法，網格的精細及網格質量是影響仿真精度的關鍵因素；
針對爆炸查看裂紋，總結了裂紋查看的幾種方式方法，如單元失效法、損傷var#4查看法等；
針對爆炸分析，流固耦合的技巧方法非常重要，k文件的修改有較多技術要求；
針對爆炸波的傳播，詳細講解了k文件中如何添加關鍵字輸出流固耦合作用力，如何通過添加關鍵字輸出可移動示蹤粒子的軌跡（如看炸藥物質的邊界達到的位置坐標曲線），以及固定位置示蹤粒子的定義方法等。
圖1 巖石及節理模型
02、前處理
1）模型：首先在workbench下建立巖石、節理、空氣及炸藥的幾何模型，并對模型進行詳細切分，切分后的效果如下圖所示：
圖2 空氣及炸藥模型切分
2）網格：利用Ansys APDL進行前處理，劃分網格，網格如下圖所示，該項目主要研究巖石裂紋擴展情況，因此需要采用非常小的網格，基于單元失效法進行模擬，網格總數130多萬。
展開 用戶作品賞析 | 含節理的巖石內乳化炸藥不耦合爆炸引起的巖石裂紋擴展
下圖顯示了巖石在乳化炸藥爆炸作用下的裂紋擴展過程。
結果顯示，在3500m/s爆速的乳化炸藥作用下，巖石裂紋擴展較好，可以較準確的模擬實際情況，對工程爆破具有極大的參考意義。
04
總結
本文建立了含節理的巖石爆炸模型，仿真分析了3500m/s乳化炸藥在不偶和裝藥爆炸作用下含節理的巖石的裂紋擴展效果，獲得了巖石的裂紋分布情況。由于計算量較大，沒有分析無節理情況下裂紋擴展情況進行對比。
comsol巖石損傷模型 ￥40
本案例模擬了巖石在膨脹劑水化作用下，產生膨脹壓力，隨著壓力的增大，損傷的產生。以及不同時間點的損傷部位的發展情況，通過本案例和視頻講解可以學習comsol5.6損傷模型的建立，詳細案例和視頻講解附后。
存在裂縫的巖石爆破裂紋擴展
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PFC巖石裂紋擴展
配圖1-6：裂紋發展圖
可以看到裂紋不像傳統單軸是從兩端生成裂紋，而是在裂縫附近先生成裂紋。以一個X的方向向四周擴展。
配圖7-11：塊體圖
這里可以看到宏觀裂紋的擴展情況，宏觀上裂紋在裂縫的兩端向受壓端延伸。
形成貫穿的裂縫后，受壓端較窄的那部分又發展新的宏觀裂紋，這個和微觀裂紋圖是一致的。
配圖12： 應力應變曲線
這里可以看到在應力下降后有一個階梯，懷疑是兩端窄的部分產生裂縫后形成之后劇烈的衰減，沒有比對過，需要再驗證一下。
配圖13： 裂紋演變曲線
這里的巖體為高摩擦角的性質，以剪壞為主，拉壞只有很少的一部分。
這里的代碼是在單軸的基礎上修改的，唯一修改的部分就是一開始說明的，這里就不貼上代碼了。
后面會寫直剪、單剪、滾刀、邊坡等，有時間就做一做，比較慢。
展開 巖石混凝土損傷力學
巖石混凝土損傷力學2.rar
巖石混凝土損傷力學1.rar
巖石混凝土損傷力學
巖石混凝土損傷力學2.rar
巖石混凝土損傷力學1.rar
經典案例模擬1-巖石在溫度梯度下的裂紋擴展模擬（結果展示）
本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應力強度因子、J積分等），裂紋擴展（XFEM擴展有限元、cohesive element、cohesive surface、debond），水化熱（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等），復合材料固化（基于子程序uexpan、heatval、usdfld等)，粉末燒結模擬（基于子程序），蠕變，彈塑性變形模擬，常規熱力耦合等。
本人只研究ABAQUS一個軟件，因此對軟件認識比較深入，對于ABAQUS軟件數值模擬非常有經驗，目前已經完成有2000+的模擬案例。
如若有技術支持需要，可聯系我QQ 284589695。技術服務會適當收費，希望理解。
展開 LS-DYNA的巖石爆生裂紋擴展模擬方法
基于LS-DYNA軟件模擬巖石爆生裂紋擴展一般有兩種方法：
（1）查看本構模型的損傷云圖
常見的損傷模型有HJC模型、RHT模型和JH-2模型等，關鍵字*DATABASE_EXTENT_BINARY的第一個選項可以控制相關變量的輸出，如HJC模型對應于history var#1。
單孔爆破：
雙孔爆破：
（2）添加關鍵字MAT_ADD_EROSION
當本構的損傷判據無法描述裂紋擴展時，可利用該關鍵字對巖石單元添加失效判據，當單元對應的變量超過設定的閾值后，單元會被刪除。常用的失效判據如下：
可根據需要自行選擇失效準則，并且該關鍵字支持多個失效判據的組合。需注意的是，其未直接給出有關拉力、拉應變的判據，需自行改變正負號。如最大拉應力則需選擇最小失效應力判據，并在選項卡中填入負數。
單孔爆破：
雙孔爆破：
展開 求教巖石材料XEFM模擬時的損傷模型與參數選取
請教各位大神，巖石材料XEFM模擬時的損傷模型與參數選取，求教一個模擬巖石裂紋擴展的例子，參考一下參數設置小弟在這里多謝了
求教巖石材料XEFM模擬時的損傷模型與參數選取
請教各位大神，巖石材料XEFM模擬時的損傷模型與參數選取，求教一個模擬巖石裂紋擴展的例子，參考一下參數設置小弟在這里多謝了
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機掘進巖石破碎模擬(單元刪除技術) ￥66.67
盾構機掘進時的巖石破碎模擬(含單元刪除技術)
采用顯示動力學:
盾構機刀盤模擬為剛體，在轉動掘進的過程中破碎巖石。在巖石達到破碎應力后，采用單元刪除技術刪除掉已破碎的巖石單元。
模型概況：
模型的建立及邊界條件的設置
模型的網格劃分
模擬的結果：
掘進時的動態效果
模擬后的結果
隱藏掉盾構機刀盤后巖石破碎時的應力分布
隱藏掉盾構機刀盤后巖石破碎時的等效塑性應變分布
LS-DYNA偏心不耦合裝藥結構下的臨自由面巖石微差爆破裂紋模擬 ￥25
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</div><p><br></p><p>裝藥偏心于臨自由面一側，可以看出臨自由面一側的巖石粉碎范圍更大，即紅色的損傷區域。并且由于反射波的作用，自由面處的巖石鼓包、隆起，并產生切向的裂紋。</p><p>對該模擬感興趣，可獲取K文件學習。</p>
展開 ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機在砂漿環境下掘進的巖石破碎模擬 ￥66.67
ABAQUS損傷斷裂(例2) 盾構機在砂漿環境下掘進的巖石破碎模擬
采用顯示動力學分析：
該模型模擬盾構機在砂漿中掘進的巖石破碎，采用耦合歐拉拉格朗日法模擬砂漿環境下，盾構機刀盤與巖石之間的相互作用，巖石應力達到破碎時采用單元刪除技術消除掉已失去抵抗力的巖石。砂漿模擬為歐拉體，巖石及盾構機刀盤為拉格朗日體，其中盾構機刀盤模擬為剛體。
所建模型：
模擬的盾構機刀盤及所切割的巖石
刀盤及巖石的邊界條件
盾構機刀盤及所切割巖石的單元劃分
盾構機刀盤及巖石所處砂漿環境的網格劃分
模擬的結果：
掘進時的動態效果（隱藏泥漿及盾構機刀盤）
模擬后的結果（隱藏泥漿及盾構機刀盤）
隱藏掉泥漿及盾構機刀盤后巖石破碎時的應力分布
隱藏掉泥漿及盾構機刀盤后巖石破碎時的等效塑性應變分布
模擬動態效果圖（展示成無網格的半模型，含泥漿）
砂漿及巖石在盾構機擾動下的應力分布圖
砂漿及巖石在盾構機擾動下的等效塑性應變分布圖
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