VCCT
關(guān)注創(chuàng)建者：yunduan082 創(chuàng)建時間：2018-06-27
VCCT的視頻教程
ABAQUS材料斷裂與失效系列 之 VCCT虛擬裂縫閉合技術(shù)詳解與應(yīng)用
? 課程的開始還是以達(dá)索09年出的PPT課程中VCCT相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行解讀，讓大家了解這門技術(shù)的開發(fā)背景和應(yīng)用場景等。隨后講解ABAQUS從6.10至2017版本更新過程中，有關(guān)VCCT的相關(guān)的更新內(nèi)容。從調(diào)研結(jié)果來看，主要在Abaqus6.13中有較明顯的提升，后續(xù)版本都沒有太大的拓展。 ?
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沉澱原創(chuàng)精品系列8：XFEM-VCCT-Cohesive的聯(lián)合使用模擬裂紋生長
這是我在技術(shù)鄰發(fā)布的第八個視頻，保證課程質(zhì)量高于市面上的視頻，內(nèi)容都是干貨，一個視頻讓你掌握批量XFEM與VCCT和cohesive的聯(lián)合使用及其設(shè)置、注意事項(xiàng)、操作技巧。
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ABAQUS裂紋專題篇--基于Part/網(wǎng)格兩種方法的虛擬裂紋閉合技術(shù)（VCCT）詳解
詳細(xì)講解了基于part/instance/mesh的VCCT，以及使用過程中注意事項(xiàng)。
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VCCT的實(shí)例教程
邊界條件和載荷與VCCT模型中的相同，預(yù)定義的裂紋模型用于相同的裂紋尺寸。
下表顯示了CZM模型的輸入?yún)?shù)：
以下示例輸入定義了粘性區(qū)模型：
下圖顯示了具有相同網(wǎng)格的VCCT和CZM模型中的Y分量應(yīng)力。
與VCCT模型類似，CZM中的脫粘從彎曲裂紋部分開始，然后與水平裂紋部分的脫粘合并，從而分離層壓板。
下圖顯示了兩種模型的分層力-撓度（Y力對Y位移）響應(yīng)：
對于這兩種模型，力隨著施加的位移而增加，并在裂紋開始增長之前迅速達(dá)到峰值。然后，反作用力在裂紋擴(kuò)展的初始階段迅速減小，然后隨著隨后的裂紋擴(kuò)展而減慢。
結(jié)果略有不同，因?yàn)橛糜?em>VCCT裂紋擴(kuò)展的斷裂標(biāo)準(zhǔn)僅基于線性和臨界斷裂能量，而CZM模型的分層基于層間強(qiáng)度和臨界能量。人工阻尼系數(shù)也會影響CZM模型的收斂性。此外，在VCCT模型中，當(dāng)達(dá)到斷裂標(biāo)準(zhǔn)時，節(jié)點(diǎn)瞬間分離，這意味著承載能力比CZM模型中下降得更快。
建議
當(dāng)建立基于VCCT的裂紋擴(kuò)展分析時，請考慮以下提示和建議：
• 裂紋尖端/前端前后單元尺寸的差異會影響能量釋放率計(jì)算的準(zhǔn)確性。盡可能對沿預(yù)定義裂紋路徑的單元使用大小相等的網(wǎng)格。
• 網(wǎng)格大小本身也會影響求解。在嘗試有限元解之前，檢查網(wǎng)格尺寸收斂性。
• 為了確保能量釋放率計(jì)算的準(zhǔn)確性，請仔細(xì)定義裂紋擴(kuò)展。
• 以下假設(shè)適用于VCCT計(jì)算：
–當(dāng)裂紋少量前進(jìn)時釋放的應(yīng)變能與閉合裂紋所需的能量相同。
–裂紋尖端/前端位置處的裂紋尖端場/變形與裂紋少量擴(kuò)展時發(fā)生的變形相似。
展開 ABAQUS中在三點(diǎn)彎曲模擬VCCT方法應(yīng)用
大家好，今天我們通過一個簡單案例學(xué)習(xí)VCCT方法在三點(diǎn)彎曲模擬的應(yīng)用。案例模型如圖1所示，帶缺陷平板在兩端彎矩作用下發(fā)生擴(kuò)展至斷裂破壞的過程。小伙伴們掃碼關(guān)注公眾號“ABAQUS仿真世界”，不定期推送免費(fèi)學(xué)習(xí)案例，歡迎加入。下面詳解每個步驟的設(shè)置。
圖1模型
目標(biāo)：學(xué)會VCCT方法的設(shè)置及應(yīng)用。
幾何模型：本案例將平板一分為二，建立左右兩個相同的矩形part，在后續(xù)接觸中設(shè)置VCCT。
圖2裝配模型
材料：定義了線彈性材料steel，彈性模量200000，泊松比0.3。建立Homogeneous solid屬性并賦予part。進(jìn)入裝配，通過移動將兩塊平板拼接在一起，如圖2所示。
分析步設(shè)置：為提高收斂性，修改增量步長為0.01，最小增量步長1e-8，最大增量步數(shù)改為250，打開大變形。定義右邊參考點(diǎn)集合CM3，UR3的歷史輸出，便于后處理輸出曲線。
圖3 分析步設(shè)置
展開 <p>虛擬裂紋閉合方法‘vcct’，廣泛應(yīng)用于斷裂力學(xué)中裂紋擴(kuò)展的模擬分析中，虛擬裂紋閉合法是經(jīng)過對斷裂力學(xué)的不斷深入研究而提出的能夠有效計(jì)算裂紋尖端能量釋放率的一種極為有效的方法，ABAQUS軟件中在早期并未提供虛擬裂紋閉合法vcct的功能，因此必須自己二次開發(fā)程序才能進(jìn)行順利進(jìn)行能量的提取計(jì)算，否則，需要經(jīng)過手動處理大量的數(shù)據(jù)文件才能獲得想要的結(jié)果，這個過程是極為復(fù)雜的，經(jīng)過ABAQUS版本的不斷改進(jìn)，在6.10版本之后的ABAQUS中都加入了vcct的計(jì)算，這使得裂紋尖端能量的計(jì)算及裂紋擴(kuò)展的分析又向前邁進(jìn)了一步，此帖子主要對比使用二次開發(fā)的插件及較新版本中自帶的vcct計(jì)算之間的結(jié)果對比。</p><p>模型建立：</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/201812/a5231bea6dd34249ac610ea6ca0698e3.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/a5231bea6dd34249ac610ea6ca0698e3.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201812/a5231bea6dd34249ac610ea6ca0698e3.jpg?
展開 目標(biāo)：學(xué)會VCCT方法的設(shè)置及應(yīng)用。
幾何模型：本案例將平板一分為二，建立左右兩個相同的矩形part，在后續(xù)接觸中設(shè)置VCCT。
圖2裝配模型
材料：定義了線彈性材料steel，彈性模量200000，泊松比0.3。建立Homogeneoussolid屬性并賦予part。進(jìn)入裝配，通過移動將兩塊平板拼接在一起，如圖2所示。
分析步設(shè)置：為提高收斂性，修改增量步長為0.01，最小增量步長1e-8，最大增量步數(shù)改為250，打開大變形。定義右邊參考點(diǎn)集合CM3，UR3的歷史輸出，便于后處理輸出曲線。
圖3 分析步設(shè)置
相互作用設(shè)置：建立接觸屬性，切向無摩擦，設(shè)置斷裂準(zhǔn)則，如圖4所示。將左邊平板的右邊界分成兩段，下面一段長2mm表示初始裂紋，創(chuàng)建set集bond，選擇上部的邊線。建立左右平板對接接觸，
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開胃菜：斷裂力學(xué)的基本概念【完成】
專題一：圍道積分運(yùn)算【完成】
專題二：材料的損傷和侵蝕【完成】
專題三：基于Cohesive方法的斷裂仿真【正錄】
專題四：VCCT詳解與應(yīng)用【籌備】
專題五：XFEM詳解與應(yīng)用【籌備】
專題六：低周疲勞仿真【籌備】
溫馨提示：百度傳課中搜索“Abaqus專訓(xùn)營”，可找到相關(guān)的課程！
【課程案例動畫】
專題二：材料的損傷和侵蝕
VCCT的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
VCCT的最新內(nèi)容
VCCT選項(xiàng)中輸入的時間段為1。然后程序?qū)⒂涗涊d荷序列內(nèi)的最大能量釋放率以及相應(yīng)的估計(jì)裂紋擴(kuò)展方向。在每個加載序列結(jié)束時，進(jìn)行重新網(wǎng)格化，裂紋沿裂紋擴(kuò)展方向擴(kuò)展。VCCT選項(xiàng)中規(guī)定的0.05的量。這兩種裂縫的設(shè)置相同。
圖4 網(wǎng)格重劃分功能
每個加載序列結(jié)束時的重新網(wǎng)格為自動觸發(fā)。重新網(wǎng)格設(shè)置的唯一輸入是要使用的元素?cái)?shù)量應(yīng)進(jìn)行網(wǎng)格重劃分。
在這里，選擇要VCCT的應(yīng)用程序，并在VCCT裂紋擴(kuò)展屬性菜單中填寫裂紋擴(kuò)展的設(shè)置（見圖4）。我們確保將初始裂紋擴(kuò)展模式設(shè)置為“直接”，將裂紋擴(kuò)展方法設(shè)置為“釋放約束”，并輸入裂紋擴(kuò)展阻力（Gc=7×106 N/m），以確定何時應(yīng)出現(xiàn)裂紋擴(kuò)展。
圖4 裂縫屬性菜單
圖5 VCCT裂紋擴(kuò)展屬性菜單
03 結(jié)果
圖6和圖7顯示了模型的變形形狀和膠層的接觸狀態(tài)。
Abaqus復(fù)材，線上直播，提供案例，回放視頻，群答疑
1、復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)熱-力耦合算例（實(shí)例）
2、.基于XFEM方法的裂紋擴(kuò)展模擬(實(shí)例）
3、VCCT方法入門（實(shí)例）
4、Cohesive方法入門（實(shí)例）
5、基于虛裂紋閉合技術(shù)(VCCT)的分層擴(kuò)展模擬（實(shí)例）
6、基于cohesive單元的分層/界面損傷擴(kuò)展模擬（實(shí)例）
7、復(fù)合材料加筋板的壓潰分析（實(shí)例）
Abaqus復(fù)材，線上直播，提供案例，回放視頻，群答疑
1、復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)熱-力耦合算例（實(shí)例）
2、.基于XFEM方法的裂紋擴(kuò)展模擬(實(shí)例）
3、VCCT方法入門（實(shí)例）
4、Cohesive方法入門（實(shí)例）
5、基于虛裂紋閉合技術(shù)(VCCT)的分層擴(kuò)展模擬（實(shí)例）
6、基于cohesive單元的分層/界面損傷擴(kuò)展模擬（實(shí)例）
7、復(fù)合材料加筋板的壓潰分析（實(shí)例）
圖4 裂縫屬性菜單
圖5 VCCT裂紋擴(kuò)展屬性菜單
03結(jié)果
圖6和圖7顯示了模型的變形形狀和膠層的接觸狀態(tài)。鋼板向下彎曲，缺陷區(qū)域彎曲。當(dāng)然，這會隨VCCT和粘性材料的選定值而變化。
圖6 VCCT的整體變形形狀
圖7 復(fù)合材料接觸狀態(tài)
六折
PFC基礎(chǔ)算例教程
https://www.yqgqt.org.cn/video/c15238
六折
Fortran語言入門
https://www.yqgqt.org.cn/video/c13672
六折
沉澱原創(chuàng)精品系列全套：XFEM-VCCT-Cohesive-contour
裂紋擴(kuò)展的特點(diǎn)：
? 低周疲勞
? 預(yù)定路徑的裂紋擴(kuò)展
? 裂紋擴(kuò)展時可執(zhí)行輪廓積分
裂紋擴(kuò)展一般研究6類問題：
? 裂紋尖端前方一定距離處的臨界應(yīng)力
? 臨界裂紋張開位移
? 裂紋長度與時間
? VCCT
模擬層間失效的主要方法有擴(kuò)展有限元法（XFEM）、虛擬裂紋閉合技術(shù)（VCCT)以及內(nèi)聚力單元法（CZM）等，其中基于斷裂力學(xué)的XFEM與VCCT均需預(yù)制裂紋，不能模擬裂紋的萌生，而CZM模型可以描述分層從萌生到擴(kuò)展的過程，是復(fù)合材料的分層預(yù)測中最常用的方法。最常用的內(nèi)聚力模型包括雙線性模型、指數(shù)模型以及多線性模型等。
3.
模擬層間失效的主要方法有擴(kuò)展有限元法（XFEM）、虛擬裂紋閉合技術(shù)（VCCT)以及內(nèi)聚力單元法（CZM）等，其中基于斷裂力學(xué)的XFEM與VCCT均需預(yù)制裂紋，不能模擬裂紋的萌生，而CZM模型可以描述分層從萌生到擴(kuò)展的過程，是復(fù)合材料的分層預(yù)測中最常用的方法。
實(shí)例操作:
1.復(fù)合材料層結(jié)構(gòu)的三種常用建模方法、靜力分析中強(qiáng)度準(zhǔn)則和損傷判據(jù)的引入、數(shù)據(jù)輸入與輸出
2.層合結(jié)構(gòu)的熱-力耦合分析
3.基于虛裂紋閉合技術(shù)(VCCT)的分層擴(kuò)展模擬
4.基于cohesive單元的分層/界面損傷擴(kuò)展模擬
5.基于XFEM方法的裂紋擴(kuò)展模擬
6.復(fù)合材料加筋板的壓潰分析
7.面內(nèi)剪切載荷作用下的加筋板的承載能力預(yù)測
8.復(fù)合材料加筋板剪切失效模擬
