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MARC基于網格重劃分技術的裂紋擴展分析裂紋萌生和擴展研究對于核工業、石油和天然氣工業、航空航天和其它工業都非常關鍵，安全問題十分重要。本案例介紹了VCCT方法使用網格重劃分技術進行裂紋擴展，針對橡膠塊的裂紋進行分析，觀察裂紋在加載過程中的增長。

# 采用插入Cohesive單元生成多裂紋開展二維巖石切削模擬的必要性在二維巖石切削數值模擬中，采用**插入Cohesive單元法生成多裂紋**是精準刻畫切削過程中巖石損傷、裂紋萌生-擴展-貫通及碎屑形成的核心技術手段，其必要性可從力學機理表征、數值計算精度、工程適用性三個維度展開分析。

本人長期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應力強度因子、J積分等），裂紋擴展（XFEM擴展有限元、cohesive element、cohesive surface

圖1 保持架應力集中區域A、B、C和D 二、有限元建模 擴展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一種求解不連續力學問題的數值方法, 它繼承了常規有限元法(CFEM)的所有優點, 在模擬界面、裂紋生長、復雜流體等不連續問題時特別有效

T形接頭模擬顯示了使用基于VCCT的裂紋擴展在機械拉脫載荷情況下的分層擴展。使用VCCT的能量釋放率計算基于這樣的假設：分離表面所需的能量與閉合相同表面所需能量相同，因此裂紋擴展標準是能量釋放率。由于裂紋通常沿界面生長，基于VCCT的裂紋生長模擬是模擬層壓復合材料界面分層的有效技術。 問題描述 二維T型接頭模型是一種基于碳纖維的編織復合材料，具有兩個層壓編織層和三角形。

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

在葉片裂紋擴展理論和數值分析方面,當前研究多局限 于表面裂紋和穿透裂紋,但是實際中的葉片多以三維裂紋形式存在,對于其裂紋前緣形貌、裂紋擴展路徑、裂紋擴展壽命的建模、數值模擬、理論分析都十分復雜。針對以上問題,本文基于ABAQUS 聯合Franc3D 對壓氣機葉片進行裂紋擴展模擬仿真研究,分析初始裂紋位置、初始裂紋前緣形狀、初始裂紋方向等裂紋參數對葉片裂紋擴展的影響。

通過建立簡化保持架橫梁3D模型，仿真分析了保持架橫梁末端裂紋的擴展趨勢。結果顯示，裂紋在深度方向擴展一定距離后，其擴展方向發生45?偏轉，并繼續擴大。分析結果為滾子軸承保持架結構設計提供了有益指導。 文章來源：CAE技術交流

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由于是基于有限元進行實現的，其邊界條件可以像有限元一樣施加。近場動力學方法視頻中左圖案例是模擬汽車玻璃的碰撞，汽車玻璃上下兩層玻璃中間夾了一層聚合物，典型三明治結構，從結果可以看到多裂紋的擴展和交互（復合型裂紋的擴展）。右圖是混凝土的裂紋擴展模擬。* 擴展有限元法擴展有限元法，其裂紋表面是用Level Set水平集法來進行搜索、表現。

有限元建模技術4.1 XFEM簡介擴展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一種求解不連續力學問題的數值方法, 它繼承了常規有限元法(CFEM)的所有優點, 在模擬界面、裂紋生長、復雜流體等不連續問題時特別有效, 短短幾年間得到了快速發展與應用.

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二、 Cohesive element原理ABAQUSd提供一種粘結單元（cohesive element），用以模擬兩個部分之間的粘性連接，一般來說，它要求粘結材料尺寸和強度都小于粘結部分（比如多層復合材料的膠粘層），進而可以利用cohesive element模擬材料的斷裂。從本質上講，利用cohesive element模擬材料的斷裂其實是單元刪除方法的一種。

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