brittle的案例
脆性斷裂brittle cracking的材料設(shè)置小示例
1 概述
本帖嘗試就BRITTLE CRACKING 模擬脆斷。 雖然BRITTLE CRACKING主要用于混凝土的斷裂分析，現(xiàn)在也逐漸應(yīng)用到陶瓷等其他脆性材料的斷裂分析。
2 設(shè)置
除了密度和彈性模量，需要設(shè)置材料的破壞參數(shù)，比如brittle cracking中的brittle failure 和brittle shear
brittle cracking 指定材料的拉伸強度（抗拉強度sigma-u）；
brittle shear 指定材料到達拉伸強度之后材料軟化的規(guī)律（指數(shù)形式，直線下降等）；
brittle failure 指定材料的斷裂韌性的一個指標(biāo)，一般在E-5量級。
3 cae
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4 inp
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5 說明
能模擬 雖然是很多新手熱衷于追求的結(jié)果，但是“能模擬”僅僅是萬里長征第一步，
是否模擬得準(zhǔn)確（means相對準(zhǔn)確），與實驗是否相符，那才是終極目的。比如這個模擬，抗拉強度是我自己假設(shè)的，而且我也假設(shè)材料為純脆性的。
結(jié)果顯示有2處斷裂，與實驗應(yīng)該出入很大。
另外，如果結(jié)果不好，還要注意檢查下網(wǎng)格。斷裂分析是嚴(yán)重非線性問題，網(wǎng)格對結(jié)果影響很大。這個模型來自第一個鏈接的孤立網(wǎng)格，我無法修改網(wǎng)格，
就湊合著用這個四面體網(wǎng)格算出來的。
6 常見問題之一：
注意要在step---fieldoutput 設(shè)置單元刪除，隱藏失效單元.
7 動畫
展開 使用非排干脆性指數(shù)粗略估算靜態(tài)液化(undrained brittleness index)
Liquefaction Landslides【全球變化對滑坡風(fēng)險的影響---滑坡和巖石邊坡穩(wěn)定性】
[8] (2021) Brittleness index of lightly cemented soil in ring shear tests【[最新文獻]循環(huán)單軸和三軸剪切的液化阻力: 一個比較研究 [11/8/2020]】
[9] (2021) Impacts of fixed-end and flexible boundary conditions on seismic response of shallow foundations on saturated sand【UNSAT2023---第八屆非飽和土國際會議(Unsaturated Soils)】
[10] (2022) A review of methods for estimating undrained brittleness index from the CPT【什么是流動液化(flow liquefaction)】
文章來源：計算巖土力學(xué)
展開 使用brittle cracking模擬沖擊下的陶瓷開裂
brittle cracking主要用于模擬一些脆性材料
其中幫助文檔23.6.2 Cracking model for concrete部分詳細(xì)講述了brittle cracking的應(yīng)用及參數(shù)含義
在此簡單介紹一下，有想學(xué)習(xí)的可以一起探討：
在此上傳一個簡單的模型圖及結(jié)果吧，由于這里涉及很多細(xì)節(jié)問題，不再一一描述，每個參數(shù)的變化、網(wǎng)格密度的改變都會影響開裂，一些基本的簡單規(guī)律如下（這些規(guī)律很好理解，主要是跟參數(shù)的含義有關(guān)），大家可以在調(diào)試的時候參考，做有限元還是得自己多調(diào)試，多摸索。
1 失效應(yīng)變或位移越大，小球沖擊后單元失效越多 2 剪切保留因子越小，小球沖擊后單元失效越多 3 斷裂應(yīng)力或斷裂能越小，小球沖擊后失效單元越多
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展開 abaqus脆性材料設(shè)置方法
brittle cracking的地方它主要設(shè)定了就是四個參數(shù)。可以把它想象成是我們前面以前在做plastic 時候一樣，它的應(yīng)力跟應(yīng)變。應(yīng)力前面算出來的平均值是抗拉強度是57MPa，那應(yīng)變就設(shè)成零。下一個狀態(tài)就是兩個點，第一個點就是說應(yīng)力會歸零，他的這個cracking strain就是e-5，可以回到上圖所示兩個點。這兩個點，一個點是在上方的57平均值，然后對應(yīng)到的cracking strain，可以把它想成是plastic strain就是零。
第二個點就是在下方應(yīng)力已經(jīng)是零，他的cracking strain是e-5。
它還有另外一個設(shè)定，就是suboption里面有一個shear，這個shear主要是講剪切方向，剪切方向可以用retention factor 的方式來做定義。這里的shear retention factor 可以看到是1跟0，因為它是一個skill factor，這個1 的意思就是說等同于抗拉強度57，它只是一個比例因子而已。那cracking strain一樣是0跟e-5，這是因為沒有做這種剪切的實驗，所以就假設(shè)它是跟這個抗拉的這個強度是一樣的。
除了brittle cracking跟brittle shear之外，還必須另外去設(shè)定brittle failure。brittle failure。Failure criterion選擇unidirectional意思是當(dāng)任一方向都達到cracking strain 的時候，那元素勁度就會歸為零，而且會移除元素。所以不管是拉力方向或是剪力方向，只要達到抗拉強度，那就會把這個元素移除，這邊的這個 failure strain，我們也是跟前面一樣設(shè)成e-5。
展開 
abaqus2020-三維-顯示分析-通用接觸或接觸對接觸-單元刪除法模擬裂紋，單元穿透問題！！
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以上三種情況與二維模型下的分析類似，因此可以得出以下結(jié)論：
abaqus2020-二維/三維-顯示分析-單元刪除法模擬裂紋：
僅采用通用接觸時出現(xiàn)明顯穿透；
僅采用接觸對接觸時模型中出現(xiàn)少許穿透；
同時采用通用接觸+接觸對接觸時模型中無明顯穿透（最佳）；
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附上三維模型文件及結(jié)果圖：
model:
abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法（brittle cracking）模擬裂紋，僅采用通用接觸時，
abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法（brittle cracking）模擬裂紋，僅采用接觸對接觸時，
abaqus2020-三維-顯示分析-單元刪除法（brittle cracking）模擬裂紋，同時采用接觸對接觸+通用接觸時，
abaqus2020-三維-顯示分析-接觸對+通用接觸-brittle cracking.rar
abaqus2020-三維-顯示分析-僅接觸對接觸-brittle cracking.rar
abaqus2020-三維-顯示分析-僅通用接觸-brittle cracking.rar
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展開 ABAQUS2020-二維-顯示分析-通用接觸 是否可行（用帶與不帶coh模型、單元刪除法模型驗）
ABAQUS2020-二維-顯示分析-通用接觸-帶與不帶coh模型驗證.rar
例子1：不帶任何損傷的一個沖擊模型，下面是變形過程
例子2：模型中心線處插入coh的一個帶損傷的沖擊模型，下面是變形過程
例子3：模型全部插入coh的一個帶損傷的沖擊模型，下面是變形過程
例子4：使用brittle cracking模擬沖擊開裂
當(dāng)小球接觸表面后一段時間，表面層單元損傷后，發(fā)生了穿透現(xiàn)象！！！難道是因為brittle cracking損傷后單元刪除，小球與基體內(nèi)部單元之間的接觸沒有成功建立？待進一步研究。
由于批量插入coh單元模擬沖擊開裂時，通用接觸都能正確建立，但是使用brittle cracking單元刪除法模擬沖擊開裂時卻不能有效建立沖頭與基體內(nèi)單元之間的接觸，而兩種方法的區(qū)別是批量嵌入coh模型的相鄰實體單元不是共用一個面，而使用brittle cracking單元刪除法模擬開裂的模型中相鄰實體單元是共用一個面。由此看來，應(yīng)該是相鄰實體單元共用一個面的時候，基體內(nèi)部實體單元不被識別為外部面，而是內(nèi)部面，所以沖頭與基體內(nèi)部實體單元間的接觸不能正常建立。
總結(jié)：達索公司此項功能的加入為模型的簡化分析提供了不少便利，再也不用擔(dān)心采用二維模型后接觸的設(shè)置了，點贊！
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展開 BERTopic(V0.9.0)主題模擬技術(shù)
0_bridges_rock_bridge_slope
1_mass_strength_srm_joint
2_steppath_verification_problem_characterisation
3_steppath_sets_park_lake
4_mechanics step path failure discontinuity_egeote...
5_stress_fracture_elfen_coalescence
6_slopes_brittle_simulation_unstable
7_brittle_fractures_fracture_slope
8_flaws_crack_cracks_coalescence
9_bridges_failure_joints_rock
10_jointed_blocks_mechanical_joint
11_strength_tests_anisotropic_dip
12_al_discontinuities_slope_rock
13_steppath_slopes_fig_visualizations
14_slope_shear_failure_structures
15_slope_brittle_displacement_pit
16_professor_modelling_brittle_fracture
17_cement_granular_particles_particle
18_rockslide_terrestrial_photogrammetry_surface
5 代表性段落
對產(chǎn)生的每個主題，默認(rèn)情況下可以列出該主題的三個對應(yīng)性文檔(即數(shù)據(jù)集內(nèi)的段落)。
展開 摔碎的燈泡-Abaqus/Explicit脆性開裂分析要點總結(jié) ￥79.98
在上次介紹完Brittle Cracking這個脆性開裂材料模型之后，有朋友反映不能做出我做的那種玻璃開裂的效果。可能是沒注意到幾個關(guān)鍵的地方，今天我把要點給大家講一下。
首先，回顧一下脆性開裂材料模型涉及到的材料失效模式，我們會設(shè)置材料的斷裂應(yīng)力，計算時Abaqus會判斷單元在拉伸和剪切方向是否達到所設(shè)定的斷裂應(yīng)力，達到之后材料就開始軟化，軟化路徑就是我們定義的表格式應(yīng)力-斷裂應(yīng)變曲線，當(dāng)應(yīng)變?yōu)槲覀冊O(shè)置的斷裂應(yīng)變值時，單元刪除開始執(zhí)行。
Brittle Cracking分析要點涉及到單元刪除、狀態(tài)輸出與網(wǎng)格設(shè)置等內(nèi)容，下面總結(jié)如下。
☆要點1：單元類型里設(shè)置單元刪除。
單元刪除設(shè)置
☆要點2：Field Output里設(shè)置狀態(tài)輸出。
狀態(tài)輸出設(shè)置
☆要點3：殼單元的類型最好選擇三角形單元，這樣裂紋會更隨機，四邊形單元做出的裂紋呈鋸齒狀，不太符合實際情況。
☆要點4：單元密度一定要足夠大，否則單元刪除的速度會大于裂紋擴展的速度，達不到碎裂的效果。
單元密度要足夠大才能更好地捕捉到裂紋路徑
內(nèi)部導(dǎo)線與鎢絲我們采用beam單元來模擬。
導(dǎo)線采用beam單元
燈泡落地計算結(jié)果：
速度云圖
玻璃材料的局部透明化顯示
使用brittle cracking模型進行仿真時的要點大致是這些，大家可以試一下，參照這幾條對脆性材料進行失效仿真，很容易做出這種碎裂的效果。
付費部分是本文案例：燈泡碎裂分析的inp文件。
展開 【原創(chuàng)成果】細(xì)觀混凝土、UHPC數(shù)值建模與非線性斷裂模擬
Efficient quasi-brittle fracture simulations of concrete at mesoscale using micro CT images and a localizing gradient damage model. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2022, 400: 115559.
□ Huang Y J, Yang Z J, Zhang H, Natarajan S. A phase-field cohesive zone model integrated with cell-based smoothed finite element method for quasi-brittle fracture simulations of concrete at mesoscale. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2022, 396: 115074.
□ Guo F Q, Zhang H, Yang Z J, Huang Y J, Withers P J. A spherical harmonic-random field coupled method for efficient reconstruction of CT-image based 3D aggregates with controllable multiscale morphology. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2023, 406: 115901.
展開 abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-單元刪除法模擬裂紋，出現(xiàn)穿透！！
例子：模型僅采用了通用接觸，采用了brittle cracking單元刪除法模擬開裂，結(jié)果出現(xiàn)了明顯穿透
abaqus2020-二維-顯示分析-通用接觸-brittle cracking-穿透.rar
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基于LS-DYNA的SPG(Smoothed Particle Galerkin）資料收集
[1]Smoothed Particle Galerkin Method for Severe Deformation and Failure Analyses in Solids
LSTC_SPG.pdf
[2]Modeling of Ductile Failure in Destructive Manufacturing Processes Using the Smoothed Particle Galerkin Method, Shanghai, 2017
Ductile failure.pdf
[3]Parametric and Convergence Studies of the Smoothed Particle Galerkin (SPG) Method in Semi-brittle and Ductile Material Failure Analyses, Detroit, 2018
Semi-brittle and Ductile Material Failure Analyses.pdf
[4]The Immersed Smoothed Particle Galerkin Method in LS_DYNA for Material Failure Analysis of Fiber-Reinforced Solid Structures, Detroit, 2018
composite.pdf
[5]An introduction to the LS-DYNA smoothed particle Galerkin method for severe deformation and failure analysis in solids
severe deformation and failure analysis
展開 
GeotechSet數(shù)據(jù)集主題模擬(Topic Modeling)
fracture and step-path failure- From laboratory to rock slope scale
[4] An investigation into the development of toppling at the edge of fractured rock plateaux using a numerical modelling approach
[5] Modelling progressive failure in fractured rock masses
[6] Numerical modelling of the flexural deformation of foliated rock slopes
[7] An investigation of the development of secondary toppling phenomena at the edges of a fractured rock plateau using a numerical modelling approach
[8] Simulation of Toppling Failure of Rock Slope by Numerical Manifold Method
Numerical modelling of brittle rock failure
(4) 與'slope'語義相關(guān)的詞匯:
slopes, slip, sliding, ramp, landslide, wedge, shear, slide, caving, landslides, overburden, strain, fracturing, srk, barrier, shallow, collapse, toppling
展開 混凝土的官方資料，從理論到k文件（發(fā)帖存檔）
http://www.dynalook.com/document ... iques_I/Algaard.pdf 好像打不開了，我更新網(wǎng)址為 http://www.dynalook.com/european-conf-2005/Algaard.pdf
MAT_096
Brittle-Damage model:
Govindjee, S., Kay, G.J., and Simo, J.C., "Anisotropic Modelling and Numerical Simulation of Brittle Damage in Concrete," International Journal for Numerical Methods in Engineering, Volume 38, pages 3611-3633, 1995.
轉(zhuǎn)載于 http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=949860&highlight=混凝土
展開 中英文機器翻譯模型(Machine Translation)
測試使用的句子為: "Recent research indicates that brittle fracture and step-path failure are important considerations in both natural high-mountain and engineered rock slopes. Newly developed techniques for field survey and numerical modeling of brittle fracture and step-path failure are presented in this research in an attempt to overcome many of the limitations of traditional approaches." 這是一個專業(yè)性非常強的句子，已經(jīng)預(yù)計到訓(xùn)練模型不會產(chǎn)生出太好的結(jié)果。翻譯結(jié)果如下: "最近的研究表明,易碎裂和繼體失靈是自然高山坡和工程巖坡的重要考慮因素。這項研究介紹了新開發(fā)的實地勘察技術(shù)和易碎裂和繼體失靈數(shù)字模型模型,試圖克服傳統(tǒng)方法的許多局限性。"可以看出，盡管翻譯出句子的整體結(jié)構(gòu)，但一些關(guān)鍵詞翻譯質(zhì)量非常差。下面比較了四個主流翻譯系統(tǒng)給出的結(jié)果：
(1) 微軟翻譯: "最近的研究表明，脆性斷裂和步道故障是天然高山和工程巖坡的重要考慮因素。本研究介紹了新開發(fā)的脆性骨折和步道故障的實地勘察和數(shù)值建模技術(shù)，試圖克服傳統(tǒng)方法的許多局限性。"
(2) 百度翻譯: "最近的研究表明，脆性斷裂和臺階路徑破壞是天然高山和工程巖石邊坡的重要考慮因素。為了克服傳統(tǒng)方法的許多局限性，本研究提出了脆性斷裂和臺階路徑破壞的現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)值模擬的新技術(shù)。"
展開 ABAQUS的斷裂力學(xué)工程應(yīng)用
三種模式：疲勞斷裂（Fatigue）、脆性斷裂（Brittle)、韌性斷裂（Ductile）
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斷裂模式（種類）-疲勞斷裂
疲勞斷裂是由于結(jié)構(gòu)或接頭本身存在缺陷， 如咬邊（undercut），裂紋（Crack），夾渣（Slag inclusion），氣孔（porosity），電弧擦傷（Arc Strike）以及機械損傷（Mechanical Damage）等導(dǎo)致應(yīng)力集中，在周期載荷作用下，結(jié)構(gòu)強度小于屈服應(yīng)力時發(fā)生了斷裂（fracture）。
