剪切彎曲破壞的案例
opensees模擬剪切彎曲破壞
利用opensees，設置剪切彈簧和轉(zhuǎn)角彈簧 復現(xiàn)了試驗
論剪切破壞
因為剪切判據(jù)判據(jù)是一個預測局部剪切帶開始破壞的現(xiàn)象學模型。模型假設開始破壞時的等效塑性應變，
與上面四幅圖片相比較，可以看到仿真結果一致。驗證以上推論正確。
右圖（圖1）
為金屬樣品典型的軸向應力-應變曲線；
在ABAQUS的失效機制的詳細說明里包括四個明顯的部分：
材料無損傷階段的定義（如圖1中曲線a-b-c-d’）
損傷開始的標準（如圖1中曲線c點）
損傷發(fā)展演變的規(guī)律（如圖1中曲線c-d）
單元的選擇性刪除，因為一旦材料的剛度完全減退就會有有單元從計算中移除（如圖1中曲線d點）。
假設一個t，來表示第一個網(wǎng)格到達破壞的臨界狀態(tài)時的分析步數(shù)。
在保持其他參數(shù)不變的情況下，設置Fracture Strain由1到10等間距變化，得到如下仿真結果。
Fracture Strain
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t
1
3
4
7
11
13
13
16
17
17
由以上結果可以看出，隨著Fracture Strain的增大，第一個網(wǎng)格破壞所需要的時間也逐漸增大，并且刀具切削到工件里的現(xiàn)象更加明顯。
所以對于鈦合金材料參數(shù)Fracture Strain一般設置為2較為合理。
對于所有材料來說，如何出現(xiàn)明顯的刀具切削到工件里面的現(xiàn)象，可以適當減小參數(shù)Fracture Strain，應該可以起到改善的效果。
展開 有限元筆記#1：什么是剪切自鎖？為什么完全積分線性單元在彎曲載荷下會剪切自鎖？
我們關心的是，在純彎曲變形加載模式下，該剛度矩陣得出的節(jié)點位移向量解具有一定的特征，莊茁P64的圖示（本文圖1）也表示了這種特征：四個節(jié)點在2方向的位移相等，1、3節(jié)點在1方向上的位移相等，2、4節(jié)點在1方向上的位移相等，且它們互為相反數(shù)，也即我們可以得到如下形式的一個節(jié)點位移向量：
但是需注意，只有在純彎曲加載模式下，才會得到這樣形式的位移向量。
二、剪切自鎖
在小變形線彈性分析中，在求出節(jié)點位移向量的解后，需要進一步算出應變場；非線性分析中，在一個增量步迭代得到位移向量解后，也需要算出相關應變值，再代入本構數(shù)據(jù)中查詢本構點，進而構造下一個增量步迭代所需要的初始切線剛度矩陣。然而，與我們通常的印象不同，這里計算應力應變值，是在積分點上計算的，也就是是將積分點的坐標值代入應力應變的公式，而不是直接求節(jié)點的應力應變。
針對上面的線性矩形單元，其應變矩陣如下圖所示：
在完全積分模式下，例如針對第四個積分點(a/√3,b/√3)，并將得到的節(jié)點位移代入，可以得到該積分點下的應變值為：
如圖中所見，該點的剪切應變不為0，這顯然不是純彎曲加載模式所要求的結果。然而需要注意，該現(xiàn)象是在純彎曲加載得到的節(jié)點位移和完全積分所對應的B矩陣的共同作用下得到的，如果不是純彎曲加載，那么節(jié)點位移不會有相關特征，完全積分線性單元得到的結果和相關加載模式也是符合的（莊茁P64倒數(shù)第二段）；如果純彎曲加載下的線性單元實行減縮積分，也不會出現(xiàn)剪切自鎖問題，但是會帶來沙漏現(xiàn)象，我們將在下一篇筆記中對該現(xiàn)象一探究竟。
結語：本文算不得什么，只是從公式上加深了商業(yè)軟件使用者對剪切自鎖這一現(xiàn)象的了解，稍微知其所以然罷了。
展開 cohesive單元剪切(壓剪)破壞無法刪除
如圖所示，工況一：兩個單元之間用一定厚度的cohesive單元相連，底部的單元固定不動，頂部的單元向右水平移動，兩單元發(fā)生純剪切破壞并導致cohesive單元被破壞刪除。
工況二：在工況一的基礎上在頂部單元的上表面施加壓強荷載使兩個單元相互擠壓，兩個單元之間發(fā)生壓剪破壞，cohesive單元即使達到失效標準也無法被刪除。
哪位大神知道能夠使cohesive單元在壓剪條件下被刪除啊？需要如何設置？我已經(jīng)在“網(wǎng)格-指派單元類型”中設置了cohesive單元為“粘性-單元刪除：是-最大下降率：0.9”
巖橋破壞的等效剪切強度(Equivalent shear strength parameters）
1 引言
當進行巖體工程穩(wěn)定性分析時，無論是使用極限平衡法還是使用數(shù)值模擬(FEM,BEM,DEM)方法，都必須輸入巖體的剪切強度參數(shù)，即粘結力和內(nèi)摩擦角。不過，由于巖體是不連續(xù)的，很難獲得巖體的剪切強度參數(shù)。為了便于工程設計，經(jīng)常使用等效的粘結力和內(nèi)摩擦角，通過巖體工程分類指標來估算其值，例如使用GSI。同樣，對于階梯路徑巖體(階梯狀平面破壞; 巖橋和階梯式破壞)的穩(wěn)定性分析，Jennings (1970) 提出了一種方法來估算巖橋破壞的等效剪切強度。時至今日，這種方法仍然有效。
2 等效剪切強度計算
Jenningss首先提出了沿破壞路徑的連續(xù)性系數(shù)k這一概念。k的計算方法如下式所示：
其中l(wèi)j和lr分別是節(jié)理長度和巖橋長度。因此巖橋百分比可以表示為1-k. 巖橋的等效剪切強度使用下式來計算：
其中，和是巖橋等效的粘結力和摩擦角; c和f是巖橋的粘結力和內(nèi)摩擦角；cj和fj是節(jié)理的粘結力和摩擦角，k是上面計算的連續(xù)系數(shù)。
3 巖橋比例
研究顯示在地下開挖中，巖橋的抗剪能力要比在邊坡中的抗剪能力強，只有1%的巖橋理論上具有與常見的地下支護系統(tǒng)(如錨桿和錨索)相當?shù)目估芰Α?Diederichs, 1999). 這表明小而完整的巖橋可顯著增強破壞表面的抗剪強度。這與邊坡工程中8%的臨界值有較大的差異。(階梯狀平面破壞)。Tuckey (2013)從文獻中統(tǒng)計了巖橋的比例，如下表所示。可以發(fā)現(xiàn)，有些巖橋比例已經(jīng)8%的邊坡也發(fā)生破壞，因此巖橋比例對巖體的破壞的影響存在著不確定性。
實驗室內(nèi)的研究表明，巖橋的抗剪強度不僅取決于加載條件(即主應力的大小和方向), 而且取決于巖體內(nèi)預先存在的節(jié)理的幾何形狀。但在野外真實的巖體中進行類似的邊坡破壞研究是不可行的。
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單軸壓縮實驗
論文截圖
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Abaqus幫助文檔中，鋁合金三點彎曲的案例（延性損傷+剪切損傷）
threepointbending_alextrusion.rar
文檔.pdf
【化工知識】小加陪你學化工 - 爆破片基礎知識
●從爆破片受力破壞分拉伸破壞型、失穩(wěn)破壞型及彎曲或剪切斷裂破壞型。 拉伸破壞型爆破片，膜片內(nèi)為拉應力，分為： 正拱普通型，正拱帶槽型、平板帶槽型、正拱開縫型、平板開縫型。 失穩(wěn)破壞型爆破片，膜片內(nèi)為壓縮應力，分為：反拱帶刀型、反拱鱷齒型、反拱帶槽型 彎曲或剪切破壞爆破片，膜片受剪切破壞：主要 指由整塊材料加工而成，如石墨制造的爆破片。
2、常見爆破片種類、代號
（1）正拱形爆破片(forward-acting ) 受力特點——凹面受壓，拉伸破壞，可單層、可多層，代號用 “L”開頭。 正拱形爆破片分類： 正拱普通型爆破片，代號：LP 正拱帶槽型爆破片，代號：LC 正拱開縫型爆破片，代號：LF
（2）反拱形爆破片（ reverse-acting ) 受力特點——凸面受壓，失穩(wěn)破壞，可單層、可多層，代號用 “Y”開頭。 反拱形爆破片分類： 反拱帶刀型爆破片，代號：YD 反拱鱷齒型爆破片，代號：YE 反拱十字槽型（焊接）爆破片，代號：YC（YCH） 反拱環(huán)槽型爆破片，代號：YHC（YHCY）
（3）平板形爆破片
受力特點——受力后逐漸變形起拱，達到額定壓力拉伸
破壞，可單層、可多層，代號用“P”開頭。 平板形爆破片分類：平板帶槽型爆破片，代號：PC 平板開縫型爆破片，代號：PF (4)石墨爆破片 爆破片受力特點——受剪切作用破壞。代號：PM
3、各種型式爆破片壽命特點
所有爆破片均按極限壽命設計制造，沒有安 全系數(shù)，達到規(guī)定爆破壓力，就會瞬間爆破。 其安全壽命主要取決于產(chǎn)品形狀、受力特點及最大操作壓力與最小爆破壓力比率——操作率。
展開 基于ABAQUS的空間RC梁柱節(jié)點抗震性能分析
圖4 驗證結果
三、RC梁柱節(jié)點滯回性能分析
1、節(jié)點變形分析
平面節(jié)點PM
不同抗彎強度比下平面節(jié)點(PM節(jié)點)的分析如下圖，由于頁面限制，五個km只取四個(D14、D16、D20、D22)做對比：
a 混凝土拉伸損傷
b 混凝土等效塑性應變
c 鋼筋米塞斯應力
圖5 平面節(jié)點
簡要結論：隨著梁的配筋直徑變大，由D14增大到D22，梁柱抗彎承載力比的增大，PM節(jié)點的變形又梁端的彎曲破壞向節(jié)點核心區(qū)剪切破壞，再向柱端彎曲破壞和節(jié)點核心區(qū)剪切混合破壞過度。相應的模擬結果展示為，，柱子的拉伸損傷和柱子的混凝土塑性應變逐漸增加，更多鋼筋在核心區(qū)和柱端屈服。
空間節(jié)點KJ
不同抗彎強度比下平面節(jié)點(KJ節(jié)點)的分析如下圖，由于頁面限制，五個km只取四個(D14、D16、D20、D22)做對比：
a 混凝土拉伸損傷
b 鋼筋米塞斯應力
圖6 空間節(jié)點
簡要結論：隨著梁的配筋直徑變大，梁柱抗彎承載力比的增大，空間節(jié)點由于空間的組合效應，柱子沿著主軸45°方向空間受力，核心區(qū)和柱子的變形和損傷相比相應的平面節(jié)點來的更早更嚴重。
空間帶樓板節(jié)點KJS
不同抗彎強度比下平面帶樓板節(jié)點(KJS節(jié)點)的分析如下圖，由于頁面限制，五個km只取四個(D14、D16、D20、D22)做對比：
a 梁柱混凝土拉伸損傷
b 樓板混凝土拉伸損傷
c 鋼筋米塞斯應力
圖7 空間帶樓板節(jié)點
簡要結論：隨著Km增加，梁的彎曲變形減小，相應的板的損傷也減小；核心區(qū)和柱端變形加大，當 km取到0.72時，節(jié)點的變形主要為核心區(qū)剪切變形和柱端壓彎變形。
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