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而其他裂紋生成方法（如擴展有限元法XFEM）雖也可模擬裂紋擴展，但在多裂紋相互作用及碎屑分離的模擬中，存在單元積分復雜、計算成本高的問題，對于二維切削這類需要大規模模擬的場景，插入Cohesive單元法兼具精度與效率優勢。

在ABAQUS中可以利用Cohesive單元實現多晶體沿晶開裂，首先在ABAQUS中建立多晶體模型，然后在晶界插入cohesive單元，賦予cohesive單元損傷演化材料屬性，即可實現沿晶開裂。

<p>本帖給出了通過批量插入0厚度的cohesive單元，模擬在沖擊條件下，小球開裂和基體開裂兩種情況下的效果圖，對整個模型都插入cohesive單元或者對局部插入cohesive單元或者其他特定條件下的插入都可以使用程序插入，在小球沖擊情況下，裂紋的擴展過程在下面給出來了，由于參數是隨便假設的，所以效果可能不是很理想，對于不同行業，可以通過調整實際的參數可以很好地模擬裂紋的擴展，</p><p>批量插入

，可以忽略了，但是反過來說，這也是軟件的一大進步，相信在不久的將來，ABAQUS可以把裂紋的分叉及合并做的更好，到時候大家就可以暢游分叉裂紋的世界了，但估計這需要一個較長時間的等待了；3 通過在實體單元間批量插入cohesive單元實現任意裂紋的萌生及擴張，這種方法最大的好處就是裂紋的整個過程都可以實現，包括萌生、擴張、分叉、合并、剝落，但是它也有一個弱點，使用過cohesive的人都知道，參數比較難調

XFEM與圍線積分（+網格重劃分）結果對比</p><p>*********************************************************************************************************</p><p>前面已經講述了模擬裂紋沿著任意路徑擴展的幾種方法，包括擴展有限元XFEM與網格重劃分，批量插入cohesive單元，自帶材料損傷等

<p><br></p><p><br></p><p>abaqus自從2016版本開始就加入了一鍵插入cohesive單元的功能，但是它只能在邊界插入，這對于模擬已知開裂路徑的研究工作者來說是一個福音，它給出了高效快捷的一種建模方式，我在之前的帖子已經詳細介紹了二維和三維模型的插入適用條件及限制因素，現在奉上一個簡單的例子，這個是一個入門學習cohesive的例子，它基于abaqus2018版本插入cohesive

1 基于cohesive單元的裂縫擴展模擬1.1 cohesive單元簡介 cohesive單元（粘性單元）定義： 通過預置裂紋邊（面）的方式來模擬二維（三維）裂紋，即在預判的裂紋區域加入一層厚度為0的cohesive單元。 cohesive單元簡界：如圖1所示，cohesive單元由頂面，中面和底面組成。

1. 2D實體單元間批量嵌入cohesive單元（嵌入區域：全部區域，部分區域，界面嵌入等，適用單元：四邊形單元或三角形單元）效果圖展示： 2. 3D實體單元間批量嵌入cohesive單元（嵌入區域：全部區域，部分區域，集合嵌入等，適用單元：六面體單元或四面體單元）效果圖展示： 程序價格在不同時間段可能有輕微浮動

1 基于cohesive單元的裂縫擴展模擬1.1 cohesive單元簡介 cohesive單元（粘性單元）定義： 通過預置裂紋邊（面）的方式來模擬二維（三維）裂紋，即在預判的裂紋區域加入一層厚度為0的cohesive單元。 cohesive單元簡界：如圖1所示，cohesive單元由頂面，中面和底面組成。

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;采用Cohesive在脆性材料內預制裂紋，模擬在上下板的擠壓作用下，脆性圓盤發生形變，隨后伴隨裂紋生成和擴展，最終發生崩碎。</p><p>第一步：構建脆性圓盤和上下壓板的幾何模型，采用二維模型進行仿真。

問題引出我們知道，ABAQUS中經常用于模擬裂紋擴展或斷裂行為的是Cohesive單元，Cohesive單元可理解為一種準二維單內聚單元，可以將它看作被一個厚度隔開的兩個面，這兩個面分別和其他實體單元連接。這種單元在很多行業中的結構關于損傷仿真研究方面經常用到。為此，本文通過建立金屬板的膠合模型，用cohesive單元模擬結構的損傷演化。2.

在建模過程中，采用ANSA建立保持架橫梁健康狀態下的有限元模型，并將其以INP文件導入ABAQUS中，在PART中建立裂紋部件，并將其組合到一起，共121249個單元。

，包括萌生、擴張、分叉、合并、剝落，但是它也有一個弱點，使用過cohesive的人都知道，參數比較難調，要想達到預期的效果必須進行大量的調試，但是話說回來，任何模擬工作都要經過大量的調試過程，總之，這種方法是一個非常好用又有效的方法，下面我就著重說一下通過批量插入cohesive單元模擬任意裂紋擴展，并給出一些效果圖。

T形接頭模型在時間t1、t2和t3的響應表明，反作用力首先增加，并在裂紋擴展開始之前達到最大值。在時間t3之后，幾乎所有的裂紋都開始生長。當裂紋擴展開始時，力突然下降并穩定下降。 通過界面單元的變形或在后處理中從模型中隱藏界面單元，很容易觀察到分層。 下圖顯示了不同時間步下板的分層情況： 裂紋尖端1和3的裂紋擴展最終合并，從而分離層壓板。

除此之外還需要指定裂紋面的法向矢量方向或者裂紋擴展的方向，在ABAQUS中裂紋擴展的方向也被稱為q向量，該向量將用于圍線積分的計算。裂紋的定義如圖3所示。圖3 ABAQUS裂紋定義界面為了在裂尖單元中引入奇異性，需要對單元節點進行特殊的處理。