XFEM裂紋擴展的案例
#裂紋任意路徑擴展---擴展有限元單元法XFEM與圍線積分（+網格重劃分）對比
<div contenteditable="false" width="100%"><div><img src="https://img.jishulink.com/upload/201812/2c49b1343833446bb72c8c083045b0ab.jpg" title="同一個模型下擴展有限元xfem與圍線積分裂紋擴展--結果對比2.jpg" alt="同一個模型下擴展有限元xfem與圍線積分裂紋擴展--結果對比2.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/2c49b1343833446bb72c8c083045b0ab.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/2c49b1343833446bb72c8c083045b0ab.jpg?
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第二部分、基于XFEM_paris模型的裂紋擴展仿真分析
相比于靜態裂紋參數計算問題，裂紋擴展仿真在學術和工程領域更為人們所關注，常用的方法有網格重劃分技術、邊界元法、無網格方法和XFEM，其中，XFEM通過引入水平集法和單位分解等思想實現了實體與裂紋相互獨立，在裂紋擴展的過程中不需要更新網格，提高了計算效率。ABAQUS中集成的XFEM裂紋擴展仿真可以根據使用的模型分為三類：基于損傷力學內聚力模型（cohesive）的牽引分離定律、基于LEFM的虛擬裂紋閉合技術（VCCT）和基于Paris公式的疲勞裂紋擴展理論。第一種方法可以不用預制裂紋，適用于裂紋的萌生壽命分析，第二種不是很熟悉，第三種則必須預制裂紋，適用于裂紋的擴展壽命分析。下面將對這三種操作流程進行一一說明，以二維模型為例，三維模型基本相同。
讀者須知：經過很多次的仿真分析，在模型和參數基本相同的情況下，筆者發現基于cohesive和基于VCCT模型的裂紋擴展分析很難得到收斂，仿真難度較大，這有可能是參數設置的問題，部分參數修改之后還是能夠成功的，但也有可能是本人學藝未精，所以說只能是提及一下給個建議。但是基于Paris模型的方法仿真效果還不錯，因此本文僅對后者做詳細的說明，至于其余兩種方法只能夠簡單的說明一下其實現過程中的異同點。再次強調，本文只有基于Paris模型的direct cyclic分析步的仿真過程，誤買本帖的同學請別來罵我。
本文還將針對同學們在仿真過程中的一些問題提供解決方法和思路，其中包括：裂紋不發生擴展、每個cycle裂紋都會擴展一次等。
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Abaqus XFEM疲勞裂紋擴展(基于Paris公式)教程
本文將詳細介紹在abaqus軟件中，利用擴展有限元（XFEM）實現疲勞裂紋擴展，用的是二維CT模型，三維模型同理。
主要包括一下幾方面：1.模型的建立（包括材料賦予，預制裂紋，分析步設置，邊界條件設置）2.關鍵詞設置（裂紋擴展的Paris公式在abaqus中的換算）3.收斂問題。
1. 模型的建立
根據國標GB/T 6398-2017，金屬材料疲勞試驗疲勞裂紋擴展方法所規定的CT模型建模方法：
在abaqus中建模并且在中間畫好過渡線，可得：
再建一個預制裂紋（裂紋長度為1mm，你可以根據自己需要選擇長度）的模型：
材料賦予正常進行，賦予彈性和塑性就行，預制裂紋不需要賦予材料屬性（例子為了方便，只賦予彈性部分）
裝備部分，選擇CT模型及預制裂紋兩個part，再將預制裂紋移動至裂紋尖端:
Step設置：
本文用的是direct cycle分析步
展開 基于XFEM的裂紋擴展仿真過程詳解和仿真經驗交流（三）
第三部分、基于XFEM_COHESIVE & VCCT的裂紋擴展仿真分析
接著上部分的內容，擔心有些同學會搞混淆，這里把cohesive和VCCT兩個模型單獨拿出來說一下，主要說一下與Paris模型仿真的不同之處。由于這部分我用的比較少，難免會有考慮不周和認識錯誤的地方還請大家批評指正。
####通用靜態分析步下的XFEM_COHESIVE裂紋擴展仿真####
首先需要說明的是，三種方法的默認裂紋擴展方向準則好像都是MTS準則即最大周向應力準則，因此，只要你的網格劃分合理，邊界條件定義正確，裂紋的擴展軌跡基本上相同。不同之處在于疲勞裂紋擴展壽命問題，它與模型和材料參數有關，如果仿真結果不是很理想，不妨換種仿真模型或者調整參數。
（1） part：可以選擇不建立crack實體，即無預制裂紋仿真，程序會根據你定義的參數判斷富集域部分單元的起裂條件，通過牽引分離定律判斷單元的損傷程度，包括最大主應力和臨界能量釋放率條件或者最大位移條件。
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XFEM 求解裂紋擴展新思路 ￥20
XFEM相比大家已經很清楚了，但是求解過程中的收斂性一直是一個痛點。特別是在比較復雜的三維模型中，該現象較為普遍。本帖子旨意為XFEM 求解裂紋擴展提供新思路。
如下列舉同網格、同材料參數下XFEM求解四點彎曲載荷過程中裂紋擴展的一個例子作為比較：裂紋擴展在該位置就算是完結了。當然也可以通過調整得到較為滿意的結果哦，可以自己試一試。
之前的XFEM計算結果如下：
那么問題來了,新方法是怎樣的呢？
改變方法后又會出現怎樣的裂紋現象呢，我們拭目以待！！！
模型還在計算中，我已迫不及待的上圖了，在新的方法得結果如下：
很明顯，模型收斂性得到了很強的提高。
下面是相對于之前的算法，模型得修改之處，后附上.inp文件，
如果你還在為你模型的收斂性傷腦筋，冥思苦想，折磨你的網格，可點擊購買哦。
展開 基于擴展有限元（XFEM）模型的裂紋擴展斷裂分析（原創案例賞析，如轉載，請注明出處）
分析類型：基于擴展有限元（XFEM）模型的裂紋擴展現象模擬
分析平臺：ANSYS17
技術難點：斷裂模型建模
關鍵詞：斷裂力學 擴展有限元 裂紋擴展
完成人：技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
技術背景：金屬的斷裂損傷
工程意義：金屬損傷
研究對象：帶孔板
初始裂紋位置1的裂紋擴展
初始裂紋位置2的裂紋擴展
展開 基于Abaqus的擴展有限元XFEM案例實現與教程 ￥19.89
擴展有限元XFEM模型，采用Abaqus模擬，包含二維邊裂紋擴展，二維裂紋起裂模擬，三維邊裂紋擴展，三維penny狀裂紋擴展等。均包含教程和源程序(cae和inp文件)。
二維邊裂紋擴展XFEM模擬
三維邊裂紋擴展XFEM模擬
二維裂紋起裂XFEM模擬
三維penny型裂紋擴展XFEM模擬
注1：上述所有資料源于本人辛苦收集，這里僅收取部分資料查找費，大家按需下載。
注2：上述所有資料均不答疑，購買后不退不換。
注3：如有侵權，請聯系本人，將立即下架。
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輸入名稱作為“裂紋”，“建模空間”為2D平面，“類型”為“可變形”，“基本特征”為“導線”，“近似大小”為5。單擊“繼續”。
2.從（-2,0）到（-1.5,0）畫一條線。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設置。
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，然后單擊創建。名稱為EdgeCrack，類型為XFEM。單擊繼續。選擇未破解的域作為“破解域”。在出現的菜單上，通過單擊表示裂紋的直線來指定裂紋位置。單擊確定。
5.雙擊交互。輸入名稱作為增長。為所選步驟選擇初始步驟和類型作為XFEM裂紋擴展。單擊繼續。XFEM Crack應該具有EdgeCrack。單擊確定。
創建邊界條件和載荷
1.雙擊步驟。輸入名稱作為加載。在“增量”選項卡上，輸入“類型”為“自動”，“最大增量數”為100000，“增量大小”為0.01、1e-005、0.01。單擊確定。
2.雙擊負載。輸入名稱作為TopPressure，類別是機械，類型是壓力。單擊繼續。選擇域的頂部邊緣。單擊完成。輸入-700作為Magnitude，其他設置為默認設置。單擊確定。
3.對域的底部邊緣重復9月2日，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。單擊域的右下角。單擊完成。將U1，U2和UR3設置為零。單擊確定。
5.對域的右上角重復步驟4。輸入名稱為RollerTREdge。將U1和UR3設置為零。
6.展開字段輸出請求，雙擊F-Output-1。展開“失敗/破裂”選項，并選中“ PHILSM”，“水平設置值phi”旁邊的框。單擊確定。這將允許您查看定義裂縫的水平設置功能。
解決方程組
1.雙擊Jobs。輸入名稱作為IncCrack。單擊繼續。單擊確定接受默認設置。
展開 xfem裂紋擴展
用abaqus做裂紋擴展 循環分析步從第一步直接跳到了最后 大佬們知道是哪里出問題了嗎
XFEM疲勞裂紋擴展 ￥5
<p>使用XFEM，基于線彈性斷裂力學，模擬疲勞裂紋擴展的一個例子，希望對大家有所幫助。</p><p>本貼例子是改編自https://www.yqgqt.org.cn/content/post/325487</p><p>里面有一些不當的設置，進行了修改，比如：使用LEFM模擬裂紋，不需要在材料屬性模塊設置損傷演化參數，</p><p>下面直接上圖和inp、cae文件</p><p>ABAQUS斷裂模擬收徒 ，保證快速學會各種ABAQUS斷裂模擬方法 1200/人（將享有各種插件以及程序，價值3000+、專門定制視頻、全程親自教學、各種模型調試及解答問題等等，傾囊相教）</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201911/c999a1e98c644709a336b3b55fb04b50.gif" title="11.gif" alt="11.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201911/c999a1e98c644709a336b3b55fb04b50.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201911/c999a1e98c644709a336b3b55fb04b50.gif?
展開 XFEM裂紋擴展例子分享 ￥5
image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/upload/201911/2dc410b7eb464e58aac91c67079c7cd1.gif">
</div><img src="https://img.jishulink.com/upload/201911/eed04ddf105a475b959e2b38798c9a35.jpg" title="xfem拉伸斷裂.jpg" alt="xfem拉伸斷裂.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201911/eed04ddf105a475b959e2b38798c9a35.jpg?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201911/eed04ddf105a475b959e2b38798c9a35.jpg?
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基于xfem的軸承裂紋擴展分析
針對軸承在工作中出現裂紋并發生擴展的現象，現利用abaqus中的擴展有限元方法xfem進行模擬，詳細展示整個建模過程。
1 創建部件
分別創建軸承和預制的初始裂紋。軸承的內外圈和鋼球要這個創建，后面進行裝配。可以在abaqus中創建，也可從第三方軟件建好導入。
2 創建材料
只需線彈性參數及損傷參數，這里選用最大主應力失效準則，單位是t mm s類型的。
材料只需賦給軸承部件，預制裂紋不需要賦予材料屬性
3 創建裝配體
將裂紋裝配到軸承內圈的外表面，見圖中紅色區域，本例為微米級的裂紋，因此很小。可根據需要改變裂紋尺寸和位置。
4 分析步
創建靜力分析步，abaqus中xfem方法只能用于standard模塊，不能用于explicit模塊。
同時，最關鍵的一點，輸出xfem相關場變量，如果這個沒設置后面將看不到裂紋效果。
5 創建相互作用
這里進行裂紋的設置。
步驟為：special-crack-create-xfem
設置好xfem
并給球與內外圈分別創建接觸
設置裂紋擴展
6 常規的設置模型的邊界條件與載荷條件
7 劃分網格
8 提交作業計算
結果展示
可看到模型的受力與變形情況
裂紋及擴展情況
中間黑線即為擴展的裂紋，可見裂紋由外表面從尖端逐漸往內表面擴展，然后擴展至外表面部分，直至斷裂。
利用裂紋擴展斷裂可對零件的強度設計提供參考。
來源：ABAQUS學習筆記
作者：bdwang
展開 abaqus模擬邊坡裂紋擴展（XFEM）
求abaqus在模擬邊坡裂紋擴展這塊的例子和abaqus有關的學習資料，我學習abaqus有段時間了，但進步很慢，想找人交流交流，將感激不盡！qq1446449003
關于EFG和XFEM在LS-DYNA中裂紋擴展中的應用
03_fracture.part1.rar
03_fracture.part2.rar
03_fracture.part3.rar
基于XFEM的裂紋擴展仿真過程詳解和仿真經驗交流（一） ￥5
研究結構裂紋擴展和疲勞壽命已經有了一段時間，深深的感覺到國內研究成果相比國外有著許多的不足，尤其是在裂紋問題有限元仿真這一塊，現有的先進的思想和方法都是國外研究者先提出和應用的。其中，擴展有限元方法（XFEM）以其獨特的優勢得到了研究者們的青睞，然而國內的相關資料特別是軟件操作方面比較少，而且各執其詞，這會使得許多初學者產生誤解（筆者就是因此而走了不少的彎路），工欲善其事必先利其器，準確掌握了合適的方法才能更好的進行后續的研究工作。在學習了網上相關研究者的視頻資料、ABAQUS16.4用戶手冊和達索官方的培訓資料之后，筆者對這部分軟件操作過程進行總結并給出了自己的一些理解，很多小的細節往往會導致較大的誤差甚至是仿真的失敗，針對這些問題給出了一些小小的建議，希望對未來研究這方面內容的同學們有所幫助。
第一部分、基于XFEM的靜態裂紋參數計算
相比于同類型的有限元分析軟件（如ANSYS），ABAQUS在裂紋這種強不連續問題上的仿真方面，其前處理建模和求解部分更加優秀，但是后處理部分比較困難，有些參數沒辦法通過軟件直接輸出，需要進行二次開發，后處理部分目前我做的還不是很好將在優化之后另作說明。
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仿真具體流程如下：（圖片太多了上傳麻煩而且不方便排版，我懶得一個個上傳了，需要詳細流程的還是請下載文檔吧）
（1） 建立part：（實體模型和裂紋模型）
首先必須要明確的是ABAQUS只能夠計算和輸出三維裂紋的靜態裂紋參數，靜態裂紋必須三維，靜態裂紋必須三維，靜態裂紋必須三維，重要的事說三遍。
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