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尤其近幾年來，計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展也為研究裂紋擴(kuò)展提供了可能。為了深入研究單晶鋁在裂紋存在時(shí)的行為，建立了兩種三維單晶鋁帶有預(yù)制初始裂紋的模型。這兩種模型是基于單晶鋁的嚴(yán)格面心立方晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，其中晶格常數(shù)a被設(shè)定為0.405 nm，這是鋁在室溫下的典型晶格尺寸。

現(xiàn)役橋梁主要還是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主,而裂紋是混凝土中不可避免的,因此,通過對預(yù)制裂紋混凝土疲勞性能的研究,準(zhǔn)確分析混凝土的疲勞損傷積累,確定損傷的位置及程度,預(yù)測其剩余疲勞壽命顯得十分重要。 通過ls-dyna軟件建立了含預(yù)制裂隙的混凝土模型，如圖1所示。 通過SHPB系統(tǒng)分析其在有無纖維包裹層保護(hù)作用下的破壞模式。

案例說明在現(xiàn)實(shí)中的絕大多數(shù)材料并非均質(zhì)，材料內(nèi)部難免會(huì)存在一定數(shù)量的缺陷，如微觀孔隙、裂紋等，同時(shí)由于生成工藝的不同這些微損傷可能存在各向異性，本案例提供在微觀裂紋數(shù)目及長度一致的情況下，初始裂紋分布對材料力學(xué)性能的基礎(chǔ)分析。

為了測量和驗(yàn)證金屬材料的彎曲強(qiáng)度與斷裂韌性之間的關(guān)系，需要制作包含初始裂紋的三點(diǎn)彎曲試樣。選取矩形橫截面試樣在isolver中建模，分析其在塑性變形的情況下，軟件應(yīng)力、應(yīng)變、塑性應(yīng)變等關(guān)鍵參數(shù)與主流有限元軟件的吻合度。該結(jié)構(gòu)選用的單位制為SI(mm)制，結(jié)構(gòu)材料為Q235B，其彈性模量為210e3MPa，泊松比為0.33，密度為7.85e-9tonne/mm3。采用全實(shí)體四面體網(wǎng)格進(jìn)行劃分。

路衛(wèi)兵等[17] 使用Fracnc3D 針對大模數(shù)表面淬火齒條的裂紋擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了研究。熊勛等[18]采用Franc3d 和ABAQUS 聯(lián)合仿真的方法,對帶初始預(yù)制裂紋的Q235 鋼CT 試樣進(jìn)行了疲勞裂紋擴(kuò)展及壽命預(yù)測和分析。謝芳等[19] 利用ANSYS 及Franc3D 對球形壓力容器軸向橢圓埋藏裂紋擴(kuò)展進(jìn)行了分析。

只賦予彈性部分） 裝備部分，選擇CT模型及預(yù)制裂紋兩個(gè)part，再將預(yù)制裂紋移動(dòng)至裂紋尖端: Step設(shè)置：本文用的是direct cycle分析步

分別展示了纖維含量在0.5%、1.0%、1.5%和2.0%下的不同取向度纖維的生成和帶預(yù)制裂紋的三點(diǎn)彎曲模擬的最終結(jié)果。另有一個(gè)衍生的腳本，可以實(shí)現(xiàn)兩種及兩種以上不同纖維的混合體，比如鋼纖維和玄武巖纖維混合等。

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;采用Cohesive在脆性材料內(nèi)預(yù)制裂紋，模擬在上下板的擠壓作用下，脆性圓盤發(fā)生形變，隨后伴隨裂紋生成和擴(kuò)展，最終發(fā)生崩碎。</p><p>第一步：構(gòu)建脆性圓盤和上下壓板的幾何模型，采用二維模型進(jìn)行仿真。

T應(yīng)力的影響．研究結(jié)果表明，試件在預(yù)制裂紋尖端發(fā)生起裂并沿最大周向應(yīng)力方向擴(kuò)展。

任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)下戰(zhàn)斗部的預(yù)制破片排布效率不超過1分鐘，生成可運(yùn)行的整體戰(zhàn)斗部k文件不超過2分鐘。結(jié)合前期開發(fā)成果，進(jìn)一步為威力場進(jìn)行二次開發(fā)。

正向加載時(shí)，傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的初始剛度為52kN/mm，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的初始剛度為55kN/mm，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的初始剛度比傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的高6%。負(fù)向加載時(shí)，傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的初始剛度為52kN/mm，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的初始剛度為80kN/mm，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的初始剛度比傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的高54%。因此，正向加載時(shí)，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的初始剛度和承載力略大于傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的，而在負(fù)向加載時(shí)，強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)的初始剛度和承載力明顯大于傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的。

程序采用經(jīng)典的動(dòng)態(tài)松弛算法（Dynamic Relaxation），將動(dòng)力學(xué)方程轉(zhuǎn)化為解決準(zhǔn)靜態(tài)問題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應(yīng)及裂紋擴(kuò)展過程。 準(zhǔn)靜態(tài)模擬方案：利用動(dòng)態(tài)松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩(wěn)定求解準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮過程。 預(yù)制裂隙建模：代碼內(nèi)置預(yù)制裂隙邏輯，用戶可根據(jù)需求自定義裂隙的位置、角度和長度，觀察裂隙對材料強(qiáng)度的影響。

<p>前面介紹了含有弱化界面的映射網(wǎng)格模型建立，那么基于這樣的網(wǎng)格，我們該如何做開裂失效分析呢，通過批量插入cohesive單元可以模擬更為真是的裂紋擴(kuò)展路徑，下面給一個(gè)含有弱化界面和本征裂紋的win7圖標(biāo)的拉伸開裂模擬和沖擊開裂模擬：</p><p>win7圖標(biāo)的拉伸開裂模擬：</p><p>1 有限元模型</p><div contenteditable="false" width="100%"><img