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<div contenteditable="false" width="100%"><div><img src="https://img.jishulink.com/upload/201812/2c49b1343833446bb72c8c083045b0ab.jpg" title="同一個模型下擴展有限元xfem與圍線積分裂紋擴展--結果對比2.jpg" alt="同一個模型下擴展有限元xfem與圍線積分裂紋擴展

<p>前面介紹過如何采用圍線積分（+網格重劃分+結果映射）來模擬裂紋的隨機擴展，同時輸出裂紋擴展路徑上裂紋尖端的應力強度因子K等斷裂參數變化，那么我們有必要對結果進行驗證，事實上，我們在上個帖子已經驗證了中心平裂紋、中心斜裂紋的結果，在此我們采用雙孔邊裂紋模型進行再次驗證，驗證結果表明：圍線積分（+網格重劃分+結果映射）極端的裂紋擴展路徑與XFEM獲得的擴展路徑非常吻合，而且與文獻結果也一致，這證明了方法的可行性和正確性

<p><strong>基于python二次開發的圍線積分（contour integral）+網格重劃分（remeshing）+結果映射（map solution）聯合使用的裂紋隨機擴展</strong></p><p><br></p><p>前面帖子已經詳細介紹了如何使用圍線積分（contour integral）+網格重劃分（remeshing）來模擬裂紋的任意路徑擴展，并提取裂紋擴展路徑上的應力強度因子

模擬裂紋任意路徑擴展，裂紋可以穿過單元；</p><p>&nbsp;&nbsp;例如：基于LEFM或者粘性片段法的xfem</p><p>3 在實體單元間批量插入cohesive單元模擬裂紋的任意路徑擴展；</p><p>&nbsp;&nbsp;例如：在所有實體單元間批量插入cohesive單元</p><p>4 使用圍線積分+網格重新劃分模擬裂紋的任意路徑擴展；</p><p>&nbsp;&nbsp;例如：

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。

在ABAQUS中計算斷裂參數K和J經常會用到圍線積分即contour integral，軟件中有單獨計算圍線積分的模塊，當然，在xfem（3D時）和debond（使用臨界應力、臨界裂紋張開位移、裂紋長度與時間準則時）中也可用計算圍線積分，計算得到的圍線積分通常輸出到dat文件中，我們需要打開dat文件挨個查詢裂紋每個分析步的每個增量步下的每個裂紋尖端的K1/K2/J值，這樣操作起來十分繁瑣，更不用說是提取這些結果到一個文件中再進行數據處理得到自己想要的曲線了

本文以某引水隧洞為例,結合隧洞圍巖實際力學屬性,將MC準則嵌入ABAQUS子程序VUSDFLD進行二次開發。通過建立的數值模型,對圍巖內部裂隙的擴展規律展開研究。2 工程概況某水庫輸水工程隧洞由取水口、輸水隧洞、永久支洞等組成。輸水隧洞1段進口底高程96.50 m,出口底高程90.50 m,長5.23 km。本段輸水隧洞采用鉆爆法施工,成洞洞徑6 m,圓形斷面。

目前隧道穩定類的研究方法主要有解析法和數值模擬兩大類。對于隧道穩定類問題，有大量學者對此點進行了相關研究。趙明華等[1]基于有限元極限分析雙孔隧道的穩定性，得出影響隧道穩定的相關因素。李揚等[2]基于有限元軟件Midas對淺埋雙孔隧道開挖順序進行了相關研究。但是他們都是采用有限元軟件進行了相關研究工作。

然后根據設計高程值，計算兩條截面間所圍土方的體積，最后將各個斷面所圍體積進行相加，得出最后的土方量。單個截面所圍體積計算公式為：式中S1，S2為相鄰兩橫截面的面積；H為相鄰兩橫截面之間的距離。