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包括適用于線性彈性牽引-分離模型、損傷起始準則以及損傷演化法則。</p><p>可見，內聚力接觸與內聚力單元的本構模型基本相同，在ABAQUS中的操作差異在于內聚力單元需要在材料的屬性中輸入，內聚力接觸則是在相互作用的接觸中輸入。

Diederichs(1999)給出了一個崩落數值模型中發震區的總體推進速度、厚度以及空間分布的關系式:(3) 松動區或屈服區(Zone of loosening or yielded zone)。這個區域內的巖體已經發生斷裂和解體，巖石達到峰值強度，失去了部分或全部的內聚力和抗拉抗拉強度，即內聚力或抗拉強度退化為零，對上覆巖體的支撐力很小。

Cohesive單元基于**內聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）**，可通過定義牽引-分離準則，精準描述巖石材料的斷裂過程：單元內部應力達到粘結強度前，表現為彈性變形；應力超過閾值后，單元剛度退化并伴隨能量耗散，直至單元失效形成裂紋。

然而，仿真分析的準確性高度依賴于模型參數的設置。如果參數設置不準確，模擬結果與物理試驗之間可能存在較大誤差。因此，模型標定過程成為確保仿真結果可靠性的關鍵步驟。仿真模型選擇在結構膠連接的仿真模擬中，內聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）被廣泛用于描述膠層在載荷下的力學響應。

輸入參數除了體積模量和剪切模量外，只需提供材料的密度，粘結力，內摩擦角和抗拉強度即可。 block zone property density 2.5E3 bulk 1.19E10 shear 1.1E10 friction 44 cohesion 2.72E5 tension 2E5下面的例子演示了一個由Mohr-Coulomb材料組成的壓縮試驗。

投稿作品基于作者發表于《Journal of Engineering Mechanics》上的論文《Microscale Fracture Damage Analysis of Lightweight Aggregate Concrete under Tension and Compression Based on Cohesive Zone Model》，歡迎各位同行探討、引用！

一般來說，在使用內聚力模型時，需要給出剛度，極限強度，臨界能量釋放量（或者失效時的位移）。 圖2 雙線性本構模型對于內聚力模型，初始損傷準則的設定是至關重要的。Abaqus提供了6種初始損傷準則，本文重點介紹前四種準則。首先分別代表純I型（張開型）、純II型（滑開型）和純III型（撕開型）破壞的最大名義應力分別表示純I型、純II型和純III型破壞的最大名義應變。

2 應變軟化模型應變軟化模型同時假定由于粘結力減少引起的脆性軟化以及由于內摩擦角減少的漸進軟化，通過table-cohesion和table-friction來表征這種軟化過程。在真實的工程模擬中，需要根據試樣試驗標定和校準這些數值。

峰值強度包絡線(紅色曲線)由廣義Hoek-Brown準則定義，兩個殘余包絡線描述了無內聚力、完全摩擦，具有不同的互鎖程度材料的行為。第一個殘余包絡線代表了巖石峰值后(Post-peak)的強度（虛線，藍色曲線）。此時假定巖體已發生裂縫，但所產生的巖石碎片仍是完全互鎖的，孔隙率為零。第二個殘余包絡線代表巖體的極限殘余強度(Ultimate Strength)(綠色曲線)。

1 引言Ubiquitous節理巖體模擬最初在FLAC中引入，Sainsbury等人(2008)在SRM中使用了UJRM，從而在FLAC3D模型中考慮了巖體強度和各向異性, 能夠研究完整巖石內聚力的逐漸減弱和Ubiquitous節理破壞, [Sainsbury, B. et al. (2008) Analysis of cave behaviour using a Synthetic

2 模擬步驟創建一個礦柱模型(zone create brick), 使用IMASS本構模型(model configure imass; zone cmodel assign imass)【應變軟化模型IMASS邊坡穩定性分析】, 然后以準靜態方式在恒定應變速率下進行單軸壓縮(zone face apply velocity-z)，直到達到后峰值行為，監測礦柱頂部的應力應變特征。

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。

1 引言從Fracman導入DFN模型到FLAC3D或3DEC時，必須首先設置模型的域范圍(model domain extent)，這是因為DFN只能在模型域內產生，否則會出現錯誤信息：A domain must be specified before a dfn can be imported(在導入dfn之前必須指定一個域)。

命令打開對話框，輸入四個參數：拉伸方向的起點坐標Extrude(Z1)和終點坐標Extrude(Z2)，這兩個參數決定了三維拉伸的長度；zones(Zn)決定了在此長度內劃分單元的數量，Ratio(rr)決定了網格是均勻的還是漸變的。

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。

除此之外，也可以選擇一些更復雜的類型：Transversely Isotropic, Orthotropic, Duncan-Chang Hyperbolic, Non-linear Isotropic，這些模型的討論參看下面的鏈接：各向異性巖體的數值模型(Anisotropic Rock Mass Model)本構模型(Constitutive Models)選擇各向異性巖體地層中隧道的數值分析

圖5：模型Ⅲ示意圖 模擬過程與結果分析 模擬裂紋的擴展有很多方法，最常用的是基于Griffith微裂紋理論的方法，還有內聚力（Cohesive Zone Modelling, CZM）方法以及基于損傷理論的方法等