內聚力行為的案例
內聚力行為再接觸問題
采用內聚力行為模擬裂紋問題時，請特別注意
內聚力行為再接觸問題 (1).pdf
ABAQUS讀懂用戶手冊系列—修煉Cohesive內功：內聚力單元/接觸基礎知識點
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</figure><p class="ql-align-center"><br></p><p><strong>喵星人總結：</strong></p><p>結合項目經驗，喵星人指出這兩種的差異包含但不限于：</p><p><span style="background-color: transparent;">1.對于有明顯粘結厚度概念的粘結行為，通常選擇內聚力單元；</span></p><p><span style="background-color: transparent;">2. 對于需要全局插入內聚力行為的，通常選擇內聚力單元；</span></p><p><span style="background-color: transparent;">3.對于粘結行為為同一部件的，通常選擇內聚力單元。</span></p><p>這樣看起來內聚力單元似乎是首選項？其實不然！對于多部件間的拼裝粘結行為，內聚力接觸則有得天獨厚的優勢！</p><p>可以說，這兩種各有優勢，若是根據具體項目結合起來用，更有事半功倍之效。
展開 內聚力模型理論資料
主要介紹了內聚力模型的基本理論，以及幾種內聚力模型的不同形式的牽引分離定律，適用于ABAQUS中cohesive單元、cohesive接觸、擴展有限元的理論學習，并且可以在此基礎上進行二次開發，得到適用于自己所研究內容的力學模型。
《Guidelines for Applying Cohesive Models to the Damage Behavior of Engineering Materials and Structures》
Guidelines for Applying Cohesive Models to the Damage Behavior of Engineering Materials and Structures.pdf
展開 內聚力模型學習思路和小結
其實2016年就開始學習內聚力及abaqus了，之所以沒有寫一些比較詳細的介紹和總結，有兩個原因：第一且最重要的原因，本人是學生，博士研究生在讀，可能涉及以后畢業論文寫作和查重。出現問題非常不好，所以一直沒寫。這是非常關鍵的事。這不是隨便賣錢的事，所以一直沒有動筆，可能需要等到博士論文寫完查重再說。第二個是因為我覺得我目前不太缺錢，一人吃飽全家不餓的單身科研學生，不需要為了點錢，而大動筆墨。所以我現在就是隨心發揮，和大家交流為主。賣點小錢，是為了給自己一點點動力。
前天一位網友說 能不能寫一下cohesive的UEL。其實現在很多都是開源的代碼。我目前用的是2004年的高雁飛老師文章代碼，進行了輕微的修改。我想說的是找資源的能力也是很重要的。前幾天有個人評論說我為了十塊錢，我只想對那個人說一句，“你的十塊錢，我真沒瞧上”。我也沒有準備把別人的代碼拿來賣。如果我把別人的資源拿來賣，我敢說平臺沒有幾個人的資源，比我收集的資源好。
主要是學術交流，貼上參考的UEL寫的cohesive的代碼鏈接，我不知道符合學術規范。需要的話，私信給我，我發一下，只發十個人左右。（一個是指數型的內聚力，一個是PPR模型）。
希望大家學習，可以的話引用一下。我的文章發的很菜，所以接下來一年應該是以學業為主。偶爾發帖娛樂和交流。謝謝大家的抬愛！等我博士畢業之時，回來寫一個完整的。
關于內聚力程序編寫，我覺得只要你會了我推薦的兩本書（一本內聚力簡介，一本有限元理論）對于覺得我推薦的覺得垃圾的，我覺得你不要在我眼前晃，你愛誰誰。
展開 
自研批量生成0厚度內聚力單元插件 ￥400
該插件基于python語言批量生成內聚力單元，使用該插件需要配置python語言環境。使用者可隨時反饋使用過程中遇到的任何問題，發送至郵箱shenz1hao@126.com，承諾修正一切問題。
插件功能具體包含：
（1）三種插入方式：兩種材料內部+邊界、僅邊界、邊界+一種材料內部
（2）任意單元形式：三角形單元、四邊形單元、六面形單元、楔形單元、四面體單元以及這些單元之間的任意組合
（3）單元數量及INP生成方式無限制
【CAE案例】熱裂紋仿真：引入內聚力單元以及應用前景
作為一個例子，當溫度為1400°C時的內聚力法則的參數k0=10-5，σc=22Mpa，δc=0.04mm
內聚力法（通過對試驗的調整來確定）允許在有裂紋和非無裂紋試樣之間有一個明顯的分界。
05 結論
本研究通過對熱裂紋產生原因的分析，在SPAR項目框架內展開宏觀建模，并使用通用結構仿真軟件中的熱力學計算進行測試，最后引入內聚力單元以更深一步對熱裂紋進行分析和研究。
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展開 abaqus 內聚力單元插件 ，不限制網格數量 ￥5
[圖片]
考慮三軸度影響的內聚力單元本構
考慮三軸度影響的內聚力單元本構
內聚力單元被廣泛應用于模擬各種斷裂行為。本文采用三軸度相關的內聚力本構模型模擬了材料的斷裂失效行為。有效三軸度參數
其中
αc為雙軸度比的臨界值
其中
三軸度相關的內聚力模型本構由三部分組成：線彈性階段，彈塑性階段及軟化階段，如下式所示。
其中
根據上述本構，編寫三軸度相關內聚力模型UMAT子程序，通過單胞計算得到的結果如圖所示。
在進行真實試件計算時，需要將相鄰實體單元的三軸度參數傳遞給內聚力單元，如圖所示。
Abaqus中具體實施時，通過UVARM子程序獲得當前實體單元的應力狀態，并計算得到對應的三軸度，然后通過公共變量實現UVARM和UMAT之間的數據交換，將實體單元的相關參數傳遞給對應的Cohesive單元。計算得到的結果如下圖所示。
展開 基于hypermesh零厚度內聚力單元創建3D！ ￥50
背景: 內聚力單元的使用越來越頻繁,內聚力單元也廣泛的應用于脆性材料甚至塑性材料的損傷破壞問題的有限元描述!那么如果用hm來構建內聚力單元,特別是零厚度的內聚力單元呢? 如果是用過ABAQUS的朋友可能對這個問題不屑一顧，的確ABAQUS是我目前用過在內聚力單元建立方面最好的通用前處理器軟件，特別是對于零厚度單元的構建操作極其簡易。但是畢竟并不是所有的人都用abaqus，其中很多人用慣了hm，希望能直接在hm中構建cohesive zone element， 下面就講下在hm中零厚度內聚力單元的構建方法。關鍵字： hypermesh， 零厚度內聚力單元
目標：
1.實現平板零厚度內聚力單元的構建,板子上下厚0.1m，中間插入一層零厚度單元。
2.曲面零厚度內聚力單元的構建
在如下兩者構型中中插入零厚度內聚力單元（ 1種平板結構，1種曲面體結構）
需要分如下兩步操作：
Step 1先生成含有厚度內聚力單元模型
step 2 偏置有厚度內聚力單元生成零厚度內聚力單元模型
如下（隱去另一側單元便于顯示）
下面是step by step的教程和hm的練習模型
hm的版本是2017
展開 abaqus基于usdfld子程序的內聚力疲勞模型
基于usdfld的內聚力疲勞模型
之前在Abaqus Cohesive單元的疲勞UMAT － 技術鄰 (jishulink.com) 上介紹了通過umat子程序來編寫內聚力疲勞本構，實現裂紋疲勞擴展的方法。在實際計算中經常出現不收斂的情況，因此重新編寫了雙線性本構下的usdfld內聚力疲勞子程序。
在不考慮疲勞損傷的情況下，單一裂紋模式雙線性內聚力本構如圖所示
混合模式下的斷裂準則采用BK準則
損傷萌生和失效對應的等效張開位移分別為
和
疲勞損傷采用roe提出的損傷演化方程
考慮疲勞損傷后的內聚力本構如圖所示
這里同樣假設卸載以及法向壓縮不會累積疲勞損傷。
建立三點彎曲模型對疲勞裂紋擴展進行了模擬，計算結果如圖所示
斷裂過程
跨中載荷位移曲線
損傷演化過程
跨中底部單元的應力應變關系
更新預告：早期混凝土熱-濕-力多場耦合分析，編寫了基于水化度理論和考慮熱學參數變化的溫度場計算子程序（umatht和film）; 考慮溫度對濕度擴散系數影響的濕度場計算子程序（umatht和film）; 基于成熟度理論和雙冪徐變函數的應力場子程序（umat）。
展開 求內聚力模型的Vumat
求內聚力模型的Vumat 子程序。
如何提高運用內聚力單元時的收斂性
最早是看高雁飛老師的一篇文章 cohesive，2004 他引入了一個一個粘性系數，來提高收斂性。這也是abaqus 內置的 viscous regularization的方法。也就是第一種方法（1) viscous regularization
(2) automatic stabilization
也就是施加自動材料或者模型阻尼
（3） non-default solution controls.
詳細的介紹大家可以看看 advance in numerical model in adhesive joints 和高老師文章.
Abaqus批量插入內聚力單元插件源碼分享
之前在Simwe論壇上分享過一個Abaqus中批量插入內聚力單元的插件http://forum.simwe.com/thread-1287781-1-1.html，這里把當時的源碼分享給大家，功能比較單一，有需要的可以下載下來自行修改及使用。
插入內聚力單元的效果
注意：目前只支持實體的六面體單元，生成的Cohesive單元為零厚度。下載的插件解壓后放到abaqus工作文件夾的abaqus_plugins文件夾中，重啟abaqus就能在工具欄plugins下面看到Cohesive按鈕。
這個插件的運行速度還算比較快，像包含256000個單元的球體，生成COHESIVE單元只需要60幾秒。幾萬個單元的話，幾秒中就能生成完畢。
V3.2.rar
Insert_Coh.zip
有關于Abaqus、LS-DYNA等子程序開發，復合材料仿真的問題可以聯系QQ1653004885或者關注CAE320公眾號
展開 基于內聚力模型的FRP加固RC梁力學仿真分析
3.3 FRP-混凝土界面內聚力模型
FRP-混凝土界面力學行為由基于牽引-分離準則的雙線性應力-張開位移曲線表示，可反映純I型、純II型、混合型界面破壞形式
4. 仿真結果提取及分析
4.1 仿真結果準確性驗證
使用python代碼提取指定位置應力、應變、位移輸出輸出至Excel，相關資源請關注公眾號（有限元與力學）獲取。
力-跨中位移曲線
力-跨中FRP平均應變曲線
由上圖可以看出，模擬值與試驗值吻合較好，驗證了數值模擬方法的準確性。
4.2 FRP及鋼筋應力應變沿梁長分布
案例1 未加固受彎梁
受拉筋沿梁長應力分布
受拉筋沿梁長應變分布
案例2 FRP加固受彎梁
受拉筋沿梁長應力分布
受拉筋沿梁長應變分布
由上圖可看出，FRP加固受彎梁等同于提高構件配筋率。FRP加固后構件內部鋼筋承擔的力一定程度上被FRP分擔，隨著外荷載的不斷增加，FRP承擔力的比例不斷增加。
4.3 FRP與混凝土界面層應力云圖
外力22.57kN時界面層應力分布
外力69.2kN時界面層應力分布
由上圖可看出，FRP-混凝土界面層以剪切受力為主，外荷載22.57kN時界面層受力大于外荷載69.2kN時界面層受力，反映了界面層發生了損傷。
5. 結論
1）采用基于牽引-分離準則的內聚力模型可以準確模擬FRP與受彎梁之間的相互作用，FRP-混凝土界面以剪切受力為主。
2）在受彎梁力學分析中，FRP采用各向同性假設可簡化計算并得到正確結果。
3）FRP加固RC受彎梁等同于提高配筋率從而提高構件承載力，但隨之帶來的超筋易引起構件脆性破壞。
6.
展開 任意單元間插入零厚度內聚力單元的新腳本
2021年第一期Abaqus復合材料培訓班開始報名
更多有關內聚力模型的內容，敬請關注2021年首期Abaqus復合材料培訓
程序試用
獲取試用版本請在“復合材料力學公眾號”后臺回復“cohesive20210322”，試用版有效期7天，單元處理數量不超過1000，僅支持六面體單元之間插入內聚力單元，Abaqus6.14或以上版本可執行。獲取正式版請在技術鄰發站內信息。試用版壓縮包中包含以下文件。
