J-integral
關(guān)注創(chuàng)建者：夜時(shí)雨 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-27
J-integral的視頻教程
圍線積分法(Contour integral)求解裂紋前緣J積分與應(yīng)力強(qiáng)度因子K
使用圍線積分(Contour integral)計(jì)算裂紋前緣J積分與應(yīng)力強(qiáng)度因子K
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J-integral的實(shí)例教程
二、step模塊
定義好了裂紋相關(guān)參數(shù)后，我們需要返回step模塊定義輸出變量：
步驟：菜單/output/history output requests/create，domain：crack，可以輸出的值包括：J-integral，Ct-integral，stress intensity factor，T-stress
—J-integral ：用于應(yīng)變率無(wú)關(guān)材料的準(zhǔn)靜態(tài)分析過(guò)程，包括線彈性，非線性彈性，彈塑性材料（單調(diào)加載工況）的靜態(tài)分析。J-integral的優(yōu)點(diǎn)是和積分路徑無(wú)關(guān)，從而可以避開(kāi)尖端塑性區(qū)的影響。
—Ct-integral：用于蠕變分析（一般較少用到）
—應(yīng)力強(qiáng)度因子：
o 只能用于分析線彈性材料，表示裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度；
o 有三個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度因子K1，K2，K3，分別對(duì)應(yīng)于張開(kāi)型，滑開(kāi)型和撕開(kāi)型裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子
o 在輸出應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)也會(huì)輸出一個(gè)J-integral值，因?yàn)樗惴ú煌@個(gè)值和直接輸出的J-integral會(huì)略有差異；
o 方向判斷準(zhǔn)則：Maximum tangential stress（在dat文件中輸出的MTS值就是通過(guò)這個(gè)準(zhǔn)則算出的裂紋擴(kuò)展方向），Maximum energy release rate（dat中用MERR表示），K2=0（dat中的K20）
—T-stress（表示裂紋尖端平行于裂紋面方向的應(yīng)力）
展開(kāi) 二、step模塊
定義好了裂紋相關(guān)參數(shù)后，我們需要返回step模塊定義輸出變量：步驟：菜單/output/history
output requests/create，domain：crack，可以輸出的值包括：J-integral，Ct-integral，stress intensityfactor，T-stress—J-integral：用于應(yīng)變率無(wú)關(guān)材料的準(zhǔn)靜態(tài)分析過(guò)程，包括線彈性，非線性彈性，彈塑性材料（單調(diào)加載工況）的靜態(tài)分析。
J-integral的優(yōu)點(diǎn)是和積分路徑無(wú)關(guān)，從而可以避開(kāi)尖端塑性區(qū)的影響。
—Ct-integral：用于蠕變分析（一般較少用到）—應(yīng)力強(qiáng)度因子：o 只能用于分析線彈性材料，表示裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度；o 有三個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度因子K1，K2，K3，分別對(duì)應(yīng)于張開(kāi)型，滑開(kāi)型和撕開(kāi)型裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子o 在輸出應(yīng)力強(qiáng)度因子時(shí)也會(huì)輸出一個(gè)J-integral值，因?yàn)樗惴ú煌@個(gè)值和直接輸出的J-integral會(huì)略有差異；o
方向判斷準(zhǔn)則：Maximum tangential stress（在dat文件中輸出的MTS值就是通過(guò)這個(gè)準(zhǔn)則算出的裂紋擴(kuò)展方向），Maximum energy release rate（dat中用MERR表示），K2=0（dat中的K20）—T-stress（表示裂紋尖端平行于裂紋面方向的應(yīng)力）xfem表面上看屬于斷裂力學(xué)的裂紋擴(kuò)展問(wèn)題，實(shí)際上它卻是用材料弱化的機(jī)制研究裂紋的擴(kuò)展，這點(diǎn)首先放著不提，接下來(lái)說(shuō)說(shuō)斷裂與損傷。
斷裂力學(xué)早于損傷力學(xué)，格里菲斯最早研究的，斷裂力學(xué)是為了研究純?cè)诔跏剂鸭y時(shí)材料的反映，由于會(huì)有應(yīng)力集中現(xiàn)象出現(xiàn)，應(yīng)力表達(dá)式具有奇異性與裂紋尖端離某一點(diǎn)半徑的平方根倒數(shù)有關(guān)。
展開(kāi) 直到1966年Rice發(fā)現(xiàn)J-integral及隨后發(fā)現(xiàn)在LEFM中J-integral是等于energy release rate的關(guān)系(贊大牛Rice一個(gè)，在讀Ph.D期間就推導(dǎo)出對(duì)斷裂力學(xué)有重要意義的J-integral了。。。 ，實(shí)令我輩汗顏)。隨后在工程中發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的LEFM無(wú)法解釋的問(wèn)題。cohesive fracture mechnics開(kāi)始引起更多的關(guān)注。在研究以混凝土為代表的quassi-brittle material時(shí)，cohesive fracture mechnics提供了非常好的結(jié)果，所以在70年代到90年代，cohesive fracture mechnics被大量應(yīng)用于混凝土研究中。目前比較常用的方法主要是fictitious crack approach和effective-elastic crack approach或是稱為equivalent-elastic crack approach. 其中fictitious crack approach只考慮了Dugdale-Barenblatt energy mechanism而effective-elastic crack approach只考慮了基於LEFM的Griffith-Irwin energy dissipation mechanism，但作了一些修正。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我讀了一下ABAQUS cohesive element的理論幫助，個(gè)人覺(jué)得ABAQUS的cohesive element采用的是廣泛應(yīng)用于混凝土的類似fictitious crack的方法。只考慮了Dugdale-Barenblatt energy mechanism。 這其中softening law 的影響是非常重要的。
展開(kāi) Path Independence of J-Integral
直到1966年Rice發(fā)現(xiàn)J-integral及隨后發(fā)現(xiàn)在LEFM中J-integral是等于energy release rate的關(guān)系。隨后在工程中發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的LEFM無(wú)法解釋的問(wèn)題。 cohesive fracture mechnics開(kāi)始引起更多的關(guān)注。在研究以混凝土為代表的quassi-brittle material時(shí)，cohesive fracture mechnics提供了非常好的結(jié)果，所以在70年代到90年代，cohesive fracture mechnics被大量應(yīng)用于混凝土研究中。目前比較常用的方法主要是fictitious crack approach和effective-elastic crack approach或是稱為equivalent-elastic crack approach. 其中fictitious crack approach只考慮了Dugdale-Barenblatt energy
mechanism而effective-elastic crack approach只考慮了基於LEFM的Griffith-Irwin
energy dissipation mechanism，但作了一些修正。
做裂紋ABAQUS有幾種常見(jiàn)方法。最簡(jiǎn)單的是用debond命令, 定義
*FRACTURE CRITERION, TYPE=XXX,
參數(shù)。。。
**
*DEBOND, SLAVE=XXX, MASTER=XXX, time increment=XX
0,1,
……
......
time,0
要想看到開(kāi)裂特別注意需要在指定的開(kāi)裂路徑上定義一個(gè)*Nset， 然后在
*INITIAL CONDITIONS, TYPE=CONTACT中定義
master, slave, 及指定的Nset
這種方法用途其實(shí)較為有限。
展開(kāi) 
J-integral的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
J-integralsurface integralj技術(shù)j積分J接觸L-J j integralevaluations of j-integral of nuclear graphite combining experimental and numerical methodsthe fracture criterion for crack growth set 1, crack 1, requires positive value of j-integral. the calculation is ignored.the fracture criterion for crack growth set 1, crack 1, requires positive value of j-integral. the calculation is ignoredansys workbench the fracture criterion for crack growth set 1, crack 1, requires positive value of j-integral. the calculation is ignored.ansys workbench the fracture criterion for crack growth set 1, crack 1, requires positive value of j-integral. the calculation is ignored
J-integral的最新內(nèi)容
(JINT)
T-Stress
C*-Integral
Equivalent SIFS Range
J-Integral (JINT)
SIFS (K1)
SIFS (K2)
SIFS (K3)
CrackExtension
Total Number of
［9］Min B I, Kerzhner A A, Paredis C J J.Process integration and design optimization for model-based systems engineering with SysML[C]// ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences
Path Independence of J-Integral
[12] KIM D Y,LEE J W. Integrated topology management in flying ad hoc networks:Topology construction and adjustment[J].IEEE Access,2018,6:61196-61211.
[13] BURDAKOV O,DOHERTY P,HOLMBERG K,et al.
10、右擊fracture—insert—SIFS,fracture—insert—J-integral,分別添加應(yīng)力強(qiáng)度因子和J積分。然后更新結(jié)果，皆可以看到應(yīng)力強(qiáng)度因子和J積分的結(jié)果了。J積分結(jié)果如下圖所示。
J-integral的優(yōu)點(diǎn)是和積分路徑無(wú)關(guān)，從而可以避開(kāi)尖端塑性區(qū)的影響。
J-integral的優(yōu)點(diǎn)是和積分路徑無(wú)關(guān)，從而可以避開(kāi)尖端塑性區(qū)的影響。
好的ANSYS可以求J-integral,辦法和前面的那3步走差不多，這里就不copy幫助中的東西了。
總之，求K的辦法很多。但是curtain在這里想提個(gè)忠告，那就是在用ansys算斷裂問(wèn)題之前，首先要問(wèn)一下自己到底有沒(méi)有讀一本斷裂力學(xué)的書，做一做習(xí)題。
直到1966年Rice發(fā)現(xiàn)J-integral及隨后發(fā)現(xiàn)在LEFM中J-integral是等于energy release rate的關(guān)系(贊大牛Rice一個(gè)，在讀Ph.D期間就推導(dǎo)出對(duì)斷裂力學(xué)有重要意義的J-integral了。。。，實(shí)令我輩汗顏)。隨后在工程中發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的LEFM無(wú)法解釋的問(wèn)題。cohesive fracture mechnics開(kāi)始引起更多的關(guān)注。
4701408.68 4777189.41 4674756.71 4709657.93
600r/min KI 55011 54901 54672 54463
（此處J積分沒(méi)改） J-Integral
