abaqus 模拟裂纹技术总结
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abaqus cae中的mmc断裂设置
在ABAQUS CAE中,可以使用MMC断裂设置来模拟材料的断裂行为。
具体的设置方法可能因模型的不同而有所差异,但通常包括以下步骤:
1. 创建断裂部件:进入草图模式,创建一个矩形板,然后退出草图模式。
点击PartitionFace:Sketch,再次进入草图模式,创建一条seam。
在草图模式下,创建4个半圆,为定义裂纹及mesh做准备。
2. 设置材料属性:创建材料,并为断裂部件分配相应的材料属性。
3. 定义断裂准则:选择合适的断裂准则,如最大应力、应变能密度等。
4. 设置断裂参数:设置断裂韧性、临界张开位移等参数,以控制断裂行为。
5. 划分网格:对断裂部件进行网格划分,确保断裂区域的网格足够细。
6. 求解:进行静态分析,观察断裂过程和结果。
请注意,上述步骤仅为一般性指导,具体的设置方法可能因模型的不同而有所差异。
如果你需要关于MMC断裂设置的更详细信息,请提供相关的模型和问题描述,我将尽力为你提供帮助。
ABAQUS平台的扩展有限元方法模拟裂纹实现1.1 扩展有限元方法(XFEM)在ABAQUS上的实现ABAQUS中XFEM的实现,两个步骤最为关键:1、选择模型中可能出现的裂纹区域,将其单元设为具有扩展有限元性质的enrichment element.2、其次重要的是选择恰当的破坏准则,使单元在达到给定的条件破坏,裂纹扩展。
在ABAQUS中模拟裂纹扩展的操作中,需要注意的是:1、在Property模块,添加损伤演化参数、破坏法则、损伤稳定性参数2、在Interaction模块,主菜单Special中创建XFEM的enrichment element对于固定的裂纹模型,采用ABAQUS/STANDARD中使用奇异渐进函数。
针对移动的裂纹问题,在XFEM中,有一种方法基于traction-separation cohesive behavior,即使用虚拟节点连续片段法进行移动裂纹建模,ABAQUS/STANDAR D 中用于计算脆性或韧性材料的裂纹初始化和扩展过程的模拟。
另外一种cohesive segments method (粘性片段方法)可用于bulk material中的任意路径的裂纹初始化模拟扩展过程,由于裂纹扩展不依赖于单元边界,在XFEM中,裂纹每扩展一次需要通过一个完整单元,避免尖端应力奇异性。
除此之外,ABAQUS为拥护提供了自定义子程序,来满足不同建模的需要。
ABAQUS/STANDARD中的任意力学本构模型均可用来模拟扩展裂纹的力学特性。
由于XFEM采用的形函数在求解过程中,很容易造成逼近线性相关,极大的增加了收敛难度,到目前为止,能够实现扩展有限元的商业软件只有ABAQUS,但是ABAQUS为了减少求解难度,做了大量简化,因此用ABAQUS 扩展有限元模拟裂纹扩展时,有一些局限[16]:1.扩展单元内不能同时存在两条裂纹,所以ABAQUS不能模拟分叉裂纹;2.在裂纹扩展分析过程中,每一个增量步的裂纹转角不允许超过90度;3.自适应的网格是不被支持的;4.固定裂纹中,只有各向同性材料的裂纹尖端渐进场才被考虑。
基于ABAQUS 扩展有限元的裂纹模拟化工过程机械622080706010 李建1 引言1.1 ABAQUS 断裂力学问题模拟方法在abaqus中求解断裂问题有两种方法(途径):一种是基于经典断裂力学的模型;一种是基于损伤力学的模型。
断裂力学模型就是基于线弹性断裂力学及其基础上发展的弹塑性断裂力学等。
如果不考虑裂纹的扩展,abaqus可采用seam型裂纹来分析(也可以不建seam,如notch型裂纹),这就是基于断裂力学的方法。
这种方法可以计算裂纹的应力强度因子,J积分及T-应力等。
损伤力学模型是指基于损伤力学发展而来的方法,单元在达到失效的条件后,刚度不断折减,并可能达到完全失效,最后形成断裂带。
这两个模型是为解决不同的问题而提出来的,当然他们所处理的问题也有交叉的地方。
1.2 ABAQUS 裂纹扩展数值模拟方法考虑模拟裂纹扩展,目前abaqus有两种技术:一种是基于debond的技术(包括VCCT);一种是基于cohesive技术。
debond即节点松绑,或者称为节点释放,当满足一定得释放条件后(COD 等,目前abaqus提供了5种断裂准则),节点释放即裂纹扩展,采用这种方法时也可以计算出围线积分。
cohesive有人把它译为粘聚区模型,或带屈曲模型,多用于模拟film、裂纹扩展及复合材料层间开裂等。
cohesive模型属于损伤力学模型,最先由Barenblatt 引入,使用拉伸-张开法则(traction-separation law)来模拟原子晶格的减聚力。
这样就避免了裂纹尖端的奇异性。
Cohesive 模型与有限元方法结合首先被用于混凝土计算和模拟,后来也被引入金属及复合材料。
Cohesive界面单元要服从cohesive 分离法则,法则范围可包括粘塑性、粘弹性、破裂、纤维断裂、动力学失效及循环载荷失效等行为。
此外,从abaqus6.9版本开始还引入了扩展有限元法(XFEM),它既可以模拟静态裂纹,计算应力强度因子和J积分等参量,也可以模拟裂纹的开裂过程。
abaqus混凝土裂缝计算摘要:一、引言二、abaqus软件介绍三、abaqus混凝土裂缝计算方法1.材料模型的选择2.边界条件和加载设定3.后处理分析裂缝四、结论正文:一、引言随着我国基础设施建设的快速发展,混凝土结构的工程应用越来越广泛。
在混凝土结构中,裂缝是一个常见的问题,它不仅影响美观,还可能影响结构的性能和使用寿命。
因此,对混凝土裂缝进行准确预测和控制具有重要意义。
本文将介绍如何使用abaqus软件进行混凝土裂缝计算。
二、abaqus软件介绍Abaqus是一款强大的有限元分析软件,广泛应用于各种工程领域。
它具有丰富的材料模型库,可以为用户提供多种分析功能,包括线弹性分析、非线性分析、热力学分析等。
三、abaqus混凝土裂缝计算方法1.材料模型的选择在abaqus中,混凝土的材料模型通常选择为C3D8。
此外,还需要定义混凝土的强度、弹性模量、泊松比等参数。
对于钢筋,可以选择C3D20或C3D20R模型,并定义钢筋的强度、弹性模量等参数。
2.边界条件和加载设定在建立模型之后,需要设置模型的边界条件。
对于固定边界,可以设置固定约束;对于转动约束,可以设置旋转约束。
在设置加载条件时,应根据实际工况选择合适的加载类型,如位移加载、力加载等。
3.后处理分析裂缝在abaqus中,可以通过后处理工具对模型进行分析。
在后处理中,可以查看混凝土和钢筋的应力、应变分布,以及裂缝的产生和发展情况。
此外,还可以通过输出裂缝的分布图、最大宽度等参数,以便对裂缝进行进一步分析。
四、结论使用abaqus软件进行混凝土裂缝计算,可以为实际工程提供有效的分析手段。
通过对材料模型、边界条件和加载条件的设置,可以模拟混凝土结构在各种工况下的裂缝发展情况。
基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用摘要:裂纹扩展仿真软件是材料力学领域中重要的工具之一。
本文介绍了一种基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件的开发和应用。
该软件结合ABAQUS的强大有限元分析功能和裂纹扩展理论,能够模拟裂纹在不同材料中的扩展过程,并可以用于评估裂纹扩展的速率、路径和影响因素等。
通过实例分析,展示了该软件在材料工程中的应用价值。
关键词:ABAQUS;裂纹扩展;仿真软件;应用1. 引言裂纹扩展是一种材料破坏的典型形式,对材料的强度、可靠性以及使用寿命有重要影响。
因此,对裂纹扩展的研究具有重要意义。
传统的实验方法虽然可以获得一些关于裂纹扩展的数据,但是实验周期长、成本高,不能满足大规模数据收集和分析的需求。
裂纹扩展仿真软件的开发就能够解决这一问题。
2. 基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件开发ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件,可以模拟材料的力学行为。
基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件利用ABAQUS的有限元方法,采用计算机辅助设计和数值计算方法,结合裂纹扩展理论,实现了裂纹扩展过程的模拟。
软件开发的核心是建立裂纹扩展模型。
首先,根据实际应用需求和研究目的,选取合适的材料模型,提取材料力学性质的参数。
然后,根据裂纹扩展行为的实际情况,选择适当的裂纹模型,并设计计算网格。
考虑到裂纹扩展过程中应力场的复杂性,需通过迭代计算得到裂纹尖端处的应力强度因子。
最后,计算得到裂纹扩展速率,并更新裂纹形貌。
3. 基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件应用基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件在材料工程领域中有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景:3.1 裂纹扩展速率评估该软件可以模拟不同材料中的裂纹扩展过程,并可以根据计算结果评估裂纹扩展的速率。
通过对不同材料的裂纹扩展机制和速率的仿真,可以为材料的设计和改良提供参考。
3.2 裂纹扩展路径分析裂纹扩展仿真软件还能够模拟裂纹在材料中的传播路径。
对于复杂结构和材料,通过仿真软件可以预测裂纹传播的路径,并为结构强度和寿命分析提供依据。
也许要暂别simwe一段时间了,在论坛获益良多,作为回报把自己这段时间在ABAQUS断裂方面的一些断断续续的心得整理如下,希望对打算研究断裂的新手有一点帮助,大牛请直接跳过。
本贴所有内容均为原创,转贴请注明,谢谢。
引言:我们知道从1914年Ingless和1921年Griffith提出断裂力学开始,一直到60年代都停留在线弹性断裂力学(LEFM)的层次。
后来由於发现在裂纹尖端进入塑性区后用LEF仍然无法解决stress singularity的问题。
1960年由Barenblatt 和Dugdale率先提出了nonlinear/plastic fracture mechnics的概念,在裂纹前端引入了plastic zone,这也就是我们现在用的cohesive fracture mechnics的前身。
当时这个概念还没引起学术界的轰动。
直到1966年Rice发现J-integral及随后发现在LEFM中J-integral是等于energy release rate的关系。
随后在工程中发现了越来越多的LEFM无法解释的问题。
cohesive fracture mechnics开始引起更多的关注。
在研究以混凝土为代表的quassi-brittle material时,cohesive fracture mechnics提供了非常好的结果,所以在70年代到90年代,cohesive fracture mechnics被大量应用于混凝土研究中。
目前比较常用的方法主要是fictitious crack approach和effective-elastic crack approach或是称为equivalent-elastic crack approach. 其中fictitious crack approach只考虑了Dugdale-Barenblatt energymechanism而effective-elastic crack approach只考虑了基於LEFM的Griffith-Irwinenergy dissipation mechanism,但作了一些修正。
Abaqus梁的开裂模拟计算报告1.问题描述利用ABAQUS有限元软件分析如图1.1所示的钢筋混凝土梁的裂缝开展。
参考文献Brena et al.(2003)得到梁的基本数据:图1.1 Brena et al.(2003)中梁C尺寸几何尺寸:跨度3000mm,截面宽203mm,高406mm的钢筋混凝土梁由文献Chen et al. 2011得材料特性:1.混凝土:抗压强度f c’=35.1MPa,抗拉强度f t=2.721MPa,泊松比ν=0.2,弹性模量E c=28020MPa;2.钢筋:弹性模量为E c=200GPa,屈服强度f ys=f yc=440MPa,f yv=596MPa3.混凝土垫块:弹性模量为E c=28020MPa,泊松比ν=0.22.建模过程1)Part打开ABAQUS使用功能模块,弹出窗口Create Part,参数为:Name:beam;ModelingSpace:2D;Type:Deformable;Base Feature─Shell;Approximate size:2000。
点击Continue 进入Sketch二维绘图区。
由于该梁关于Y轴对称,建模的时候取沿X轴的一半作为模拟对象。
使用功能模块,分别键入独立点(0,0),(1600,0),(1600,406),(406,0),(0,0)并按下下方提示区的Done,完成草图。
图2.1 beam 部件二维几何模型相同的方法建立混凝土垫块:图2.2 plate 部件二维几何模型所选用的点有(0,0),(40,0),(40,10),(0,10)受压区钢筋:在选择钢筋的base feature的时候选择wire,即线模型。
图2.3 compression bar 部件二维几何模型选取的点(0,0),(1575,0)受拉区钢筋:图2.4 tension bar 部件二维几何模型选取的点(0,0),(1575,0)箍筋:图2.5 stirrup 部件二维几何模型选取的点为(0,0),(0,330)另外,此文里面为了作对比,部分的模型输入尺寸的时候为m,下面无特别说明尺寸都为mm。
abaqus混凝土裂缝计算
摘要:
一、abaqus 软件介绍
二、混凝土裂缝计算的重要性
三、abaqus 在混凝土裂缝计算中的应用
四、实际案例分析
五、总结
正文:
【一】abaqus 软件介绍
Abaqus 是一款强大的有限元分析软件,广泛应用于各种工程领域,如土木建筑、航空航天、汽车制造等。
它具有丰富的材料模型和分析功能,能够对复杂问题进行精确的计算和模拟。
【二】混凝土裂缝计算的重要性
混凝土裂缝计算在工程设计中具有重要意义,因为裂缝的出现可能导致结构性能降低,甚至影响结构安全。
通过准确的裂缝计算,可以提前采取措施,避免裂缝产生的负面影响。
【三】abaqus 在混凝土裂缝计算中的应用
1.材料模型的建立:abaqus 提供了多种混凝土材料模型,用户可以根据实际工程需求选择合适的模型。
2.加载条件的设置:abaqus 可以模拟各种加载条件,包括均布荷载、集中荷载、温度变化等。
3.裂缝计算:abaqus 可以自动计算混凝土裂缝,并提供详细的裂缝分布图。
4.后处理分析:abaqus 具有强大的后处理功能,可以对裂缝进行统计分析,为工程设计提供依据。
【四】实际案例分析
以某混凝土框架结构为例,应用abaqus 进行裂缝计算。
首先建立模型,设置材料参数和加载条件。
然后进行计算,分析裂缝分布和发展趋势。
最后根据计算结果,优化设计方案,确保结构安全。
【五】总结
Abaqus 作为一款功能强大的有限元分析软件,在混凝土裂缝计算方面具有显著优势。