斷裂問題
關注創建者：武極天罡 創建時間：2017-03-27
斷裂問題的視頻教程
斷裂力學在Abaqus的實現
本課程從理論出發，講解斷裂力學在abaqus中的實現。包含但不限于對（J積分，能量釋放率，vcct的講解）。以及對于線彈性材料及彈塑性材料的斷裂參數設置的講解。同時對于在裂紋問題上應用比較廣泛的cohesive單元存在難以斷裂的問題進行了理論與模擬仿真的講解及對應的解決方案。
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abaqus裂紋擴展與斷裂專題
金屬拉伸斷裂過程模擬（與實驗對照） 脆性材料裂紋擴展與損傷演化 高強度結構鋼損傷演化與斷裂過程 工程與數值建模關鍵注意事項 材料本構模型與參數賦值要點 裂紋位置、加載方式與邊界條件選擇 常見不收斂問題與結果異常的排查思路 配套學習資料與完整工程文件 每個案例均提供完整 Abaqus 模型文件 對應講解視頻與參考文獻資料
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斷裂問題的實例教程
汽車鋼板彈簧斷裂問題有限元分析與研究
汽車鋼板彈簧斷裂問題有限元分析與研究.part1.rar
汽車鋼板彈簧斷裂問題有限元分析與研究.part2.rar
(5)使用壽命長，強度高，不易產生受力不均和磨損問題，維修成本低。
根據JF39-800MBC 閉式機械壓力機現場的使用情況來看，微動系統制動器安裝板和渦輪支撐套采用凹凸互補連接方式后，壓力機運轉平穩，各方面輸出的力矩和壓力都能滿足工作要求，而且工作時，壓機的振動也有一些減小，制動器安裝板不再出現斷裂問題，螺栓和緊固銷未出現松脫和斷裂現象，現場維修的工作強度也相應減少。
結束語
機械壓力機微動系統制動器安裝板與渦輪支撐套采用凹凸互補連接方式，不但可以解決制動器安裝板和螺栓斷裂問題，而且可以降低安裝和拆卸的工作強度，同時，進一步保護微動系統零部件，還降低了維修成本，增加了使用壽命，這里根據使用過程中的經驗，總結和介紹了機械壓力機微動系統的結構原理、技術特點，以及結合實例進行計算和實際應用，對于提高機械壓力機微動系統制動器安裝板使用壽命具有積極的意義。
——文章來源：《鍛造與沖壓》2020年第24期
展開 在組立電視時，凸轂(boss)，即鎖附的位置 (如下圖所示)，會隨機發生斷裂狀況。由于此產品具有負載功用，強度必須列入產品設計的重要考慮之一。
圖一 LED TV支撐架實際產品圖以及其易發生斷裂問題的地方
解決方案
為了找出影響產品的強度的癥結，嘉捷科技團隊透過Moldex3D模流分析進行充填(Filling)分析后，發現影響產品強度的縫合線容易集中在凸轂(boss)處。從分析結果得知(圖二)，鎖附位置的流動波前會合角度落在30~140度；依此案例所使用塑材，會合角的角度越大，縫合線就會越趨明顯。
圖二 Moldex3D 充填分析可以顯示縫合線會合角
另外，透過充填剖面圖也同時發現凸轂的厚度中心溫度溫差約為10℃(見圖三)。以此案例而言，其溫度均已低于塑料工作溫度10℃左右，在此條件下也導致該區域易產生結合線。流動波前的會合角度再加上兩股流動波前的溫度差，皆造成凸轂降低縫合線強度。
圖三 透過Moldex3D充填溫度剖面結果，發現凸轂的溫差易導致結合線發生
為了找出更好的機構設計來增強產品的強度，嘉捷科技透過Moldex3D模擬鎖附的應力分析，找出發生斷裂的問題點，并針對斷裂處進行設計變更。除了從Moldex3D充填流動分析中，觀察到凸轂的流動波前會合角度及其中心溫度剖面，在分析過程中也使用Moldex3D FEA Interface將塑料數據匯至Abaqus進行應力分析，取得斷裂處的應力-應變圖來進行比對(見圖四)。
分析后可看到應力集中在鎖附的位置，其最大值為2.73 kgf / mm2，應變值則是1.59e-03。從曲線圖可觀察到該位置于33 kgf會有斷裂機率。于是，團隊著手進行凸轂特征的設計變更，并同時重復進行模流分析及應力分析。
展開 下載地址：基于ABAQUS對螺栓斷裂問題仿真分析
因為ansys本身提供的求解斷裂問題的手段有限，比如對動態斷裂，對裂紋擴展，以及塑性斷裂都沒有提供計算辦法，所以肯定需要自己去編公式編程序（尤其可以其apdl語言）。
應力強度因子是屬于線彈性階段內的，它
適用于脆性材料(如玻璃、陶瓷、巖石和冰)的斷裂和高強度鋼之類的脆性斷裂，此時的裂紋裂紋尖端無塑性變形或無明顯的塑性變形，甚本屬于彈性應力的情況。但對于多數金屬材料而言，裂紋在擴展前，在裂紋端部將有一個塑性區，當此塑性區尺寸很小，即遠小于裂紋尺寸時，此類斷裂稱為小范圍屈服斷裂，用考慮小范圍屈服的塑性修正斷裂準則來討論其斷裂問題，線彈性斷裂力學仍有足夠的精度，居于線彈性斷裂力學納范疇。這種情況可用應力強度因子K進行擴展判據或考慮小范圍屈服修正的斷裂判據來討論其脆斷問題。但在工程中還經常遇到另一類斷裂問題，即所謂大范圍屈服斷裂與全面屈服斷裂問題。例如由中、低強度鋼制成的構件，由于其韌度較高(除了低溫、厚截面或高應變速率情況外)，裂紋在擴展前，其端部的塑性區尺寸已接近甚至超過裂紋尺寸，這類斷裂即屬于大范圍屈服斷裂問題。另外如壓力容器上的接管部位，由于存在很高的局部應力與焊接殘余應力。致使這一地區的材料處于全面屈服狀態，在這種高應變的塑性區中，較小的裂紋也可能擴展而引起斷裂，這類問題屬于全面屈服斷裂問題。大范圍屈服斷裂與全面屈服斷裂均屬于彈塑性斷裂力學范疇，解決彈塑性斷裂問題是彈理性斷裂力學的任務。此時在大范圍屈服條件下能夠定量的裂紋尖端區域彈塑性應力應變場強度的參量并可通過試驗測定并應用于工程的判據主要有COD理論及J積分理論。
在ansys中可以實現J積分 的求解，它是通過定義單元應變能及在積分路徑上應力應變位移回路圍線上積分形成求解的。
從網上找到了J積分求解的命令流：請大家討論：
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斷裂問題的最新內容
前者解決了“傳統GTN不擅長描述剪切斷裂”的問題，后者解決了“常規塑性理論忽略微尺度強化”的問題。換句話說，作者不是簡單修補GTN模型，而是把“剪切損傷”和“尺寸效應”同時納入同一框架中，用來解釋超薄板沖裁中的真實失效過程。
在實驗與仿真結果上，這篇文章給出了幾個很有價值的結論。
跌落測試：抵御意外沖擊，守護結構與功能完整性
意外跌落在智能眼鏡使用中十分常見，跌落測試核心是模擬不同高度、姿態的跌落場景，驗證產品結構強度、部件連接及核心硬件穩定性，避免鏡片開裂、鏡腿斷裂等問題。
2.2 退化應變能密度：損傷與變形的統一描述
對于準脆性斷裂問題，理論引入了退化均勻化應變能密度（Degraded Homogenized SED）：
其中 是局部退化應變能密度，d 為損傷變量。
這一特性對傳像系統提出了極致要求：
傳統硬性內窺鏡的傳像系統多依賴Hopkins棒狀鏡[2]，但當口徑縮減至0.8mm以下時，透鏡膠合困難、加工偏心、易斷裂等問題凸顯；而超細內窺鏡領域廣泛采用的傳像纖維，雖能解決細徑難題，卻存在諸多弊端：成像質量差，易產生摩爾紋等圖像瑕疵；高端產品依賴進口，造價高昂，嚴重限制了超細內窺鏡的普及與應用升級。
此外，深度自然匿名化（DNAT）技術還能確保圖像語義分割的一致性（該一致性經過專業檢測），避免了傳統模糊處理導致的信息丟失與上下文斷裂問題，完美平衡了隱私保護與數據可用性。這一解決方案徹底打破了 “創新必須以犧牲隱私為代價” 的固有認知，讓自動駕駛行業能夠在合規前提下持續推進技術迭代。
主題：突破傳統有限元分析 - 無網格伽遼金方法（EFG）
內容簡介：LS-DYNA中的EFG（Element-Free Galerkin）方法是一種基于伽遼金法的無網格數值方法，它能夠克服傳統有限元分析（FEA）中的網格依賴性問題，特別適用于大變形、斷裂及高梯度問題的模擬。
然而對于沖擊問題或者斷裂力學等問題將不可避免的使用顯式求解。部分同學可能會通過MATLAB或Python等其他軟件的濾波器平滑曲線。
Moldex3D模流分析之VE分析11個月前
此制程主要是為了降低成品中既有的應力，以避免其所造成的變型或斷裂問題。應力消除可以提供額外的安全性來通過成品可能會接觸到的各種嚴苛化學環境。Moldex3D 黏彈分析(VE)模塊幫助用戶來仿真退火制程并將溫度變化與應力分布的結果可視化處理。
應用產業
? 電子
? 汽車
? 生醫
? 消費型產品
在振動過程中，器件的引腳、焊點等部位可能因受力不均而出現松動、斷裂等問題。例如，車載導航系統中的半導體器件，需經過振動測試，保證在車輛行駛過程中的顛簸振動環境下，器件不會因機械損傷而失效。
Lloyd LD 系列雙柱力學測試系統：該設備主要用于薄膜穿刺等涉及力學性能測試的場景，雖并非傳統意義上專門針對半導體振動測試的設備，但在一些特殊應用場景下可模擬振動相關的力學行為。
在斷裂力學問題的分析中應力強度因子人是預判含裂紋構件發生斷裂和裂紋發生擴展速率的首要判據司。獲得應力強度因子的方法大致上可分為解析法、數值法和實驗法。
