ABAQUS中分析裂纹问题常用方法概述
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关键字:crack,裂纹,断裂,cohesive,XFEM这个问题不大好总结,比较复杂,我能想到什么就说些什么吧,这个任务已经托了很长时间了,抱歉!有新的想法我会更新。
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。
俩者不是一个概念,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;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。
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),这个就是基于断裂力学的方法,大家可以参考敦诚版主做的这个例子(一个简单的裂纹模拟例子:/thread-858322-1-1.html),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,详细情况可以参考下这个帖子:/thread-821531-1-1.html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,详细情况可参看yaooay的这个帖子,总结的相当不错!/thread-853029-1-1.html除VCCT(虚拟裂纹闭合技术)和低周疲劳判据外,其他debond技术只能适用于二维模型,所以应用范围受到很大的限制。
VCCT是基于线弹性断裂力学的应变能释放率判据,适用于模拟脆性断裂扩展,且只能沿着事先确定的扩展面扩展,分析前需指定初始裂纹(缺陷),详细信息请查看分析手册11.4.3。
基于ABAQUS的货叉三维裂纹应力强度因子有限元分析货叉是一种常用于起重机械的重要零件,承受着大量的动态和静态荷载。
在使用过程中,货叉可能会受到裂纹的影响,从而降低其强度和安全性。
因此,对货叉的裂纹应力强度因子进行分析是非常必要的。
裂纹应力强度因子是评估裂纹尖端应力场的参数,它可以用来判断裂纹的扩展情况以及材料的断裂行为。
基于ABAQUS的有限元分析可以用来计算货叉在裂纹尖端处的应力强度因子。
该分析要求以下几个步骤:1. 建立货叉的三维有限元模型:模型要包括真实的几何形状和材料性质。
可以使用ABAQUS提供的建模工具,如Part模块和Assembly模块,来构建模型。
此外,还需考虑货叉的边界条件和加载方式。
2.设置裂纹:在模型中引入裂纹,它可以是表面裂纹或体内裂纹。
可以使用ABAQUS提供的功能来创建裂纹和裂纹前沿。
3.划分网格:为了计算裂纹应力强度因子,需要划分网格并分配单元类型和单元属性。
合理的网格划分可以提高计算精度和效率。
4.应用荷载:根据实际情况,在模型中施加与实际工作状况相对应的荷载。
荷载类型可以包括静态荷载、动态荷载或者其他较为复杂的荷载。
5.运行分析:设置好所有必要的计算参数后,可以运行分析并计算货叉的裂纹应力强度因子。
6.结果分析:根据计算结果,可以评估货叉中裂纹的状态和扩展情况。
一般来说,如果裂纹应力强度因子超过了材料的断裂韧性,则裂纹有可能扩展,从而降低货叉的强度和安全性。
在进行有限元分析时,需要注意模型的合理性和准确性。
同时,还应考虑到材料的非线性特性和可能的影响因素,以获得较为准确的分析结果。
总之,基于ABAQUS的货叉三维裂纹应力强度因子有限元分析可以用来评估货叉中裂纹的状态和扩展情况,为提高货叉的安全性和可靠性提供科学依据。
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。
在Abaqus中进行疲劳裂纹扩展模拟通常需要使用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit这两个分析模块。
ABAQUS提供了丰富的工具和元素来模拟疲劳裂纹扩展,以下是一个基本的步骤:1. 建模:-使用ABAQUS/CAE(图形用户界面)或ABAQUS脚本语言(Python)创建模型。
确保模型包含准确的几何形状和边界条件。
2. 网格划分:-确保模型的网格划分足够细致,特别是在裂纹尖端区域。
使用ABAQUS 提供的适当类型的网格元素,如二维或三维等元素。
3. 材料定义:-定义材料的力学性质和断裂参数。
在疲劳分析中,通常需要使用合适的疲劳材料参数。
4. 加载和约束:-定义加载和约束条件。
对于疲劳裂纹扩展,通常使用周期性的加载。
加载可以是压力、力、位移等。
5. 疲劳裂纹增长:-使用ABAQUS的断裂力学(XFEM)方法来模拟裂纹的扩展。
你可以使用ABAQUS/Standard的XFEM方法来处理裂纹尖端的应力集中。
6. 结果输出:-设置合适的输出请求以获得关于裂纹扩展和结构响应的信息。
这可能包括应力、应变、位移、裂纹长度等。
7. 迭代分析:-如果需要模拟多个加载循环的疲劳裂纹扩展,你可能需要使用ABAQUS/Standard的循环加载功能,或者通过ABAQUS/Explicit进行显式动态疲劳分析。
8. 后处理:-使用ABAQUS/CAE或Python脚本进行后处理,绘制结果图形,分析裂纹扩展速率等。
请注意,这仅仅是一个基本的指南。
实际应用中,还需要考虑更多因素,如裂纹尖端应力场的准确建模、裂纹扩展准则的选择等。
确保在模拟前仔细阅读ABAQUS文档,并根据具体问题和标准进行模拟设置。
裂纹扩展分析体验热分析中的热物性参数:材料密度,热导率,比热容,电阻率,弹性模量,融化潜热的焓、泊松比、散热系数。
在ABAQUS模型中,需用3D的deformable、shell、exctrusion方式建立一个初始裂纹,长短适宜,初始裂纹要从开始起裂的点设置。
由于计算方法目前还不稳定,参数要适当调整。
设置网格划分参数的时候,应该对称设置,否则网格不对称。
断裂应力的大小要和断裂能量的设置相应,能量太大、太小导致不易收敛,断裂区域的网格要规则,各个方向尺寸要差不多,整个厚度方向单元数量一致,且越少越好,即使裂纹起始点两侧单元未参与裂纹,也要尽可能均匀规则,裂纹扩展的区域不能被PARTION开,应该是一体的。
冲击动载荷时,载荷步时间应尽可能小,maxps damage应力应大于ductile damage应力。
初始裂纹不能在单元界限扩展,否则导致不收敛。
裂纹可在两种弹性金属界面上。
适用于弹性材料、两种弹性材料界面裂纹和幂硬化材料。
我建立的弹塑性材料模型不容易收敛,把塑性去掉后反而容易收敛。
建立ductile manage模型时,需要材料的塑性行为,但必须同时有traction manage模型,否则就提示某些单元的fracture damage模型未能建立?。
traction manage模型和ductile manage模型中的damage evolution中的类型和数值要相同。
初始屈服应力和断裂应力不能差太多。
动力学的冲击裂纹分析,不能有塑性(当然也不能有ductile damage),可能是因为increment time 太大了?(或者是先分析一下不带塑性材料的,通过了才分析有塑性材料的?)断裂能量要和断裂应力相适应,否则可能因为能量太高,还未达到,但应力达到了,导致裂纹不开裂、计算不收敛。
能量太低,很容易就满足了能量开裂原则,但应力未达到,裂纹不能开裂、计算不收敛。
能量的高低也影响到稳定扩展裂纹的长短:能量低的时候,由于需要很少的能量即可实现裂纹扩展,因此稳定扩展的裂纹在不长的时候即会失稳扩展;能量太高的时候,在裂纹稳定扩展的过程中试样积累了相当的能量,因此稳定扩张一段时间后,试样内部的能量和外加能量就可以实现裂纹的失稳扩展,稳定扩展段也不会很长。
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裂纹扩展分析(1)abaqus裂纹扩展分析最近在学习VCCT准则,发现有必要详细读一下手册中相关的部分 crack propagation analysis,就对这部分的内容翻译成了中文,对于学习裂纹扩展的新手来说这是非常有用的资料,希望对大家有用。
部分内容:定义初始粘合裂纹面可能裂纹表面建模时采用采用主、从接触面来定义。
在接触形式中,除了有限滑动、面对面形式以外,其他所有接触形式均可使用。
预先定义的裂纹面在初始时应部分粘合,裂纹尖端因而可以被Abaqus/Standard显式识别。
初始粘合裂纹面不能采用自接触形式。
, 定义初始状态(initial condition)以识别裂纹初始绑定部分。
用户可以定义从接触面(slave surface)、主接触面(master surface)、以及用来识别从接触面初始部分粘结的节点。
从接触面上没有粘结的部分表现为正常接触面。
主接触面及从接触面均需要指明。
如果没有节点如上所述被定义,初始接触状态将被应用于整个接触对。
这种情况下,不能识别出裂纹尖端,因而粘结面不能分开。
如果节点如上所述被定义,初始解除状态将被应用于从接触面上已定义的节点处。
Abaqus/Standard将进行核对以确保所定义节点只包含从接触面上的节点。
*INITIAL CONDITIONS, TYPE=CONTACT激活裂纹扩展能力(crack propagation capacibility)裂纹扩展能力需要在STEP定义中被激活,以确保初始部分粘合的2个面有可能产生裂纹扩展。
用户需要指明会产生裂纹扩展的面。
*DEBOND, SLAVE=slave_surface_name,MASTER=master_surface_name'多裂纹扩展裂纹可以在一个或多个裂纹尖端处产生扩展。
一个接触对可以在多个裂纹尖端处产生裂纹扩展。
然而,对于给定的接触对只能拥有一个裂纹扩展准则(crack propagation criterion)。
abaqus断裂准则详解断裂是材料在受到外力作用下发生破裂的过程,它在工程设计和材料研究中具有重要的意义。
为了预测和分析材料断裂行为,需要使用合适的断裂准则。
本文将详细介绍abaqus断裂准则的原理和应用。
abaqus是一种常用的有限元分析软件,它可以用于模拟和分析各种结构和材料的力学性能。
在abaqus中,断裂准则是用来预测材料何时会发生破裂的方法。
abaqus提供了多种不同的断裂准则,包括线性弹性断裂准则、最大剪应力断裂准则、最大正应力断裂准则、最大应变断裂准则等。
线性弹性断裂准则是最简单的一种断裂准则,它假设材料在破裂前是线性弹性的,当应力达到材料的强度极限时,材料会发生破裂。
这种准则适用于某些脆性材料,如陶瓷和玻璃。
然而,对于许多金属和塑料等材料来说,线性弹性断裂准则并不适用,因为它们在破裂前会发生塑性变形。
最大剪应力断裂准则是一种常用的断裂准则,它假设材料在破裂前会发生最大剪应力。
当材料中的剪应力达到材料的剪切强度时,材料会发生破裂。
这种准则适用于某些金属材料,如铝合金和钢材。
最大正应力断裂准则是另一种常用的断裂准则,它假设材料在破裂前会发生最大正应力。
当材料中的正应力达到材料的抗拉强度时,材料会发生破裂。
这种准则适用于某些脆性材料和复合材料。
最大应变断裂准则是一种基于材料的最大应变来判断破裂的准则。
当材料中的应变达到材料的应变极限时,材料会发生破裂。
这种准则适用于某些塑性材料,如聚合物和橡胶。
除了上述几种常用的断裂准则外,abaqus还提供了其他一些断裂准则,如能量释放率准则、J积分准则等。
这些准则可以更准确地预测材料的断裂行为,但需要更复杂的计算和分析。
在abaqus中,断裂准则的选择取决于材料的特性和所需的分析结果。
根据不同的应用场景和材料类型,选择合适的断裂准则可以提高模拟和分析的准确性。
同时,也需要注意断裂准则的局限性,避免错误的预测和分析结果。
abaqus断裂准则是用来预测材料何时会发生破裂的方法。
1、用定义seam的方法来预设裂纹扩展路径,随着载荷的施加,裂纹会沿seam扩展。
这种方法可以模拟裂纹尖端的奇异性(通过在ABAQUS中设置实现),能很方便的计算出应力强度因子、J积分等断裂参量。
2、用debond命令实现裂纹开裂,为了观察开裂需要在指定的路径上定义一个集合,这种方法简单,但实际应用范围相当有限。
3、用cohesive单元,通过设置damage initiation和evolution准则等相关参数实现裂纹问题的模拟,同时,ABAQUS提供了多种准则可供选择,后处理时通过dispaly group可以观察裂纹扩展。
此功能用途较广,而且通过在ABAQUS平台上开发实现多裂纹扩展的模拟。
4、在ABAQUS 6.9中推出的新功能XFEM(扩展有限元),利用XFEM能够很好的模拟裂纹的扩展,而无需用户提前定义扩展路径。
通过设置损伤起始的判据,损伤演化规律,损伤稳定性控制等相关参数实现裂纹扩展。
5、除此之外,对于裂纹问题,还可以通过二次开发、模型对称性、边界条件随分析步的改变等方式实现。
总之,ABAQUS处理裂纹问题的手段很多,功能也十分强大,若能获得较准确的相关材料数据,数值模拟的结果是很有参考价值的。
裂纹扩展分析体验热分析中的热物性参数:材料密度,热导率,比热容,电阻率,弹性模量,融化潜热的焓、泊松比、散热系数。
在ABAQUS模型中,需用3D的deformable、shell、exctrusion方式建立一个初始裂纹,长短适宜,初始裂纹要从开始起裂的点设置。
由于计算方法目前还不稳定,参数要适当调整。
设置网格划分参数的时候,应该对称设置,否则网格不对称。
断裂应力的大小要和断裂能量的设置相应,能量太大、太小导致不易收敛,断裂区域的网格要规则,各个方向尺寸要差不多,整个厚度方向单元数量一致,且越少越好,即使裂纹起始点两侧单元未参与裂纹,也要尽可能均匀规则,裂纹扩展的区域不能被PARTION开,应该是一体的。
冲击动载荷时,载荷步时间应尽可能小,maxps damage应力应大于ductile damage应力。
初始裂纹不能在单元界限扩展,否则导致不收敛。
裂纹可在两种弹性金属界面上。
适用于弹性材料、两种弹性材料界面裂纹和幂硬化材料。
我建立的弹塑性材料模型不容易收敛,把塑性去掉后反而容易收敛。
建立ductile manage模型时,需要材料的塑性行为,但必须同时有traction manage模型,否则就提示某些单元的fracture damage模型未能建立?。
traction manage模型和ductile manage 模型中的damage evolution中的类型和数值要相同。
初始屈服应力和断裂应力不能差太多。
动力学的冲击裂纹分析,不能有塑性(当然也不能有ductile damage),可能是因为increment time 太大了?(或者是先分析一下不带塑性材料的,通过了才分析有塑性材料的?)断裂能量要和断裂应力相适应,否则可能因为能量太高,还未达到,但应力达到了,导致裂纹不开裂、计算不收敛。
能量太低,很容易就满足了能量开裂原则,但应力未达到,裂纹不能开裂、计算不收敛。
能量的高低也影响到稳定扩展裂纹的长短:能量低的时候,由于需要很少的能量即可实现裂纹扩展,因此稳定扩展的裂纹在不长的时候即会失稳扩展;能量太高的时候,在裂纹稳定扩展的过程中试样积累了相当的能量,因此稳定扩张一段时间后,试样内部的能量和外加能量就可以实现裂纹的失稳扩展,稳定扩展段也不会很长。
abaqus混凝土裂缝计算摘要:1.阿巴库斯(Abaqus)软件简介2.混凝土裂缝计算的重要性3.阿巴库斯在混凝土裂缝计算中的应用4.混凝土裂缝计算的步骤与方法5.结论与展望正文:【阿巴库斯(Abaqus)软件简介】Abaqus 是一款广泛应用于土木工程、机械工程、航空航天等领域的大型商业有限元分析软件。
该软件由法国达索系统公司(Dassault Systemes)的SIMULIA 品牌开发和销售。
Abaqus 以其强大的计算能力、直观的用户界面和丰富的求解器而受到广大工程师和研究人员的青睐。
【混凝土裂缝计算的重要性】混凝土裂缝计算是土木工程领域中的一个重要研究方向。
裂缝的产生不仅会降低结构的承载能力,还可能引发渗水、钢筋锈蚀等病害,进一步削弱结构的使用寿命和安全性能。
因此,研究混凝土裂缝计算对于确保工程结构的安全和耐久性具有重要意义。
【阿巴库斯在混凝土裂缝计算中的应用】Abaqus 在混凝土裂缝计算中的应用主要包括以下几个方面:1.材料模型:Abaqus 提供了多种混凝土材料模型,如连续纤维模型、短纤维模型、颗粒模型等,可以模拟混凝土在不同应力状态下的裂缝行为。
2.几何建模:Abaqus 具有强大的几何建模功能,可以创建复杂的结构模型,并进行网格划分,为后续的计算分析提供基础。
3.加载与求解:Abaqus 可以施加各种载荷,如均布载荷、集中载荷、温度载荷等,并进行求解,得到混凝土裂缝的分布和数值。
4.后处理:Abaqus 提供了丰富的后处理功能,可以查看裂缝分布、应力分布等信息,便于分析和验证计算结果。
【混凝土裂缝计算的步骤与方法】混凝土裂缝计算的基本步骤如下:1.准备模型:根据工程实际情况,建立混凝土结构的几何模型,并进行网格划分。
2.定义材料参数:选择合适的混凝土材料模型,并输入相应的材料参数,如弹性模量、泊松比、密度等。
3.施加载荷:根据工程实际情况,施加相应的载荷,如均布载荷、集中载荷等。
abaqus开裂准则
在ABAQUS中,常用的开裂准则有以下几种:
1. 基于应变的开裂准则:根据材料的本构关系和应变状态来判断材料是否会开裂。
常见的准则包括最大主应变准则、格拉斯曼准则等。
2. 基于应力的开裂准则:根据材料的应力状态来判断材料是否会开裂。
常见的准则包括最大主应力准则、特征应力准则等。
3. 基于能量的开裂准则:根据材料的能量状态来判断材料是否会开裂。
常见的准则包括弹性应变能密度准则、拟塑性应变能密度准则等。
在ABAQUS中,可以通过将开裂准则定义为材料的属性之一,然后在材料定义中指定该属性的值,来实现对材料开裂行为的模拟。
具体的操作方法可以参考ABAQUS的官方文档或者相关教程。
abaqus裂纹扩展分析最近在学习VCCT准则,发现有必要详细读一下手册中相关的部分 crack propagation analysis,就对这部分的内容翻译成了中文,对于学习裂纹扩展的新手来说这是非常有用的资料,希望对大家有用。
部分内容:定义初始粘合裂纹面可能裂纹表面建模时采用采用主、从接触面来定义。
在接触形式中,除了有限滑动、面对面形式以外,其他所有接触形式均可使用。
预先定义的裂纹面在初始时应部分粘合,裂纹尖端因而可以被Abaqus/Standard显式识别。
初始粘合裂纹面不能采用自接触形式。
,定义初始状态(initial condition)以识别裂纹初始绑定部分。
用户可以定义从接触面(slave surface)、主接触面(master surface)、以及用来识别从接触面初始部分粘结的节点。
从接触面上没有粘结的部分表现为正常接触面。
主接触面及从接触面均需要指明。
如果没有节点如上所述被定义,初始接触状态将被应用于整个接触对。
这种情况下,不能识别出裂纹尖端,因而粘结面不能分开。
如果节点如上所述被定义,初始解除状态将被应用于从接触面上已定义的节点处。
Abaqus/Standard将进行核对以确保所定义节点只包含从接触面上的节点。
*INITIAL CONDITIONS, TYPE=CONTACT激活裂纹扩展能力(crack propagation capacibility)裂纹扩展能力需要在STEP定义中被激活,以确保初始部分粘合的2个面有可能产生裂纹扩展。
用户需要指明会产生裂纹扩展的面。
*DEBOND, SLAVE=slave_surface_name,MASTER=master_surface_name'多裂纹扩展裂纹可以在一个或多个裂纹尖端处产生扩展。
一个接触对可以在多个裂纹尖端处产生裂纹扩展。
然而,对于给定的接触对只能拥有一个裂纹扩展准则(crack propagation criterion)。
20.6.1 混凝土弥散开裂模型程序:Abaqus/Standard Abaqus/CAE参考1、“材料库:概述”18.1.1章2、“非弹性行为”20.1.1章3、*混凝土4、*拉伸硬化5、*剪力传递6、*破坏面比率7、“定义混凝弥散开裂”in“定义塑性”Abaqus/CAE User's Manual 12.9.2章概述Abaqus/Standard中的混凝土弥散开裂模型:1、为所有结构中的混凝土提供了普遍建模功能,包括梁,桁架,壳体和固体;2、可以用于素混凝土,虽然其主要用于钢筋混凝土;3、可以与钢筋(rebar)一起使用来模拟混凝土加筋;4、被设计用于混凝土在低围压下的基本单调张拉应变的情况;5、由各向同性硬化屈服面(压应力为主导时激活)和一个独立的“裂缝检测面”(由某点的破坏是否由于开裂导致所决定)组成。
6、用非各向同性的损伤弹性概念(弥散开裂)来描述开裂破坏后材料反应的可逆部分7、要求使用线弹性材料模型来定义弹性性能;并不能和局部方向一起使用。
(see “Orientations,” Section 2.2.5).Abaqus 中可以使用的混凝土模型的讨论见“Inelastic behavior,” Section 20.1.1,加筋混凝土结构的增强材料以钢筋作为典型代表,它是单轴应变理论单元(杆件),它可以单独定义或者嵌入有方向的表面。
钢筋主要与塑性模型一起使用来描述钢筋材料的行为,并叠加在用来模拟混凝土的标准单元类型网格上。
使用这种建模方法,混凝土材料行为独立于钢筋材料。
钢筋/混凝土的接触面连结效应,如粘结滑移和销钉作用,是通过在混凝土模型中引入某种“拉伸硬化”来近似模拟裂缝处通过钢筋的荷载转移。
在复杂问题中定义钢筋会是冗长的,但钢筋的准确定义是非常重要的,因为在模型的关键位置缺少钢筋会引起分析失败。
See “Defining reinforcement,” Section 2.2.3, for more information regarding rebars.开裂此模型的本意是用于在相当低的围压下(小于混凝土单轴受压极限的4~5个量级)的相对单调荷载下的混凝土行为。
Abaqus裂纹设置引言Abaqus是一种广泛使用的有限元分析软件,它可以用于模拟和分析各种工程结构的力学行为。
在许多工程应用中,裂纹是一个重要的研究对象。
通过合理地设置裂纹参数,可以模拟和分析材料在裂纹影响下的力学行为,从而为工程设计提供有价值的指导。
本文将介绍如何在Abaqus中设置裂纹。
Abaqus中的裂纹设置在Abaqus中,裂纹是通过创建几何实体和使用合适的单元类型来表示的。
以下是一些常用的裂纹设置技巧:1.创建几何实体:在Abaqus中,裂纹通常被视为特殊的几何实体。
可以使用Abaqus的几何建模工具来创建裂纹的几何形状。
一般情况下,裂纹可以通过将几个点连接起来或从一个面切割出来来表示。
2.设置裂纹的尺寸:在Abaqus中,可以通过调整裂纹的尺寸参数来模拟不同大小的裂纹。
一般情况下,裂纹的尺寸可以通过修改几何实体的尺寸参数来实现。
3.选择适当的单元类型:在Abaqus中,有多种单元类型可供选择。
对于裂纹分析,一般使用包含自由节点的单元类型。
例如,在二维裂纹分析中,常用的单元类型有二维平面应力单元(CPS4)和二维平面应变单元(CPE4)等。
4.定义边界条件:在Abaqus中,边界条件是模拟裂纹行为的关键。
通过适当地定义边界条件,可以模拟不同类型的裂纹行为,例如张开的裂纹、剪切裂纹等。
常用的边界条件有固定边界条件、施加外力等。
5.设置材料参数:在Abaqus中,材料参数的设置对于裂纹分析至关重要。
通过设置合适的材料参数,可以模拟材料在裂纹作用下的力学行为。
常用的材料参数有杨氏模量、泊松比等。
示例:使用Abaqus设置一个二维张开裂纹以下示例将介绍如何使用Abaqus设置一个二维张开裂纹:1.创建几何实体:在Abaqus中,打开几何建模工具,创建一个长方形的几何实体。
2.定义裂纹几何形状:通过选择切割工具,在长方形的一侧切割出一个直线形状的几何实体。
3.设置裂纹的尺寸:通过调整切割线的长度来设置裂纹的长度。
1、用定义seam的方法来预设裂纹扩展路径,随着载荷的施加,裂纹会沿seam扩展。
这种方法可以模拟裂纹尖端的奇异性(通过在ABAQUS中设置实现),能很方便的计算出应力强度因子、J积分等断裂参量。
2、用debond命令实现裂纹开裂,为了观察开裂需要在指定的路径上定义一个集合,这种方法简单,但实际应用范围相当有限。
3、用cohesive单元,通过设置damage initiation和evolution准则等相关参数实现裂纹问题的模拟,同时,ABAQUS提供了多种准则可供选择,后处理时通过dispaly group可以观察裂纹扩展。
此功能用途较广,而且通过在ABAQUS平台上开发实现多裂纹扩展的模拟。
4、在ABAQUS 6.9中推出的新功能XFEM(扩展有限元),利用XFEM能够很好的模拟裂纹的扩展,而无需用户提前定义扩展路径。
通过设置损伤起始的判据,损伤演化规律,损伤稳定性控制等相关参数实现裂纹扩展。
5、除此之外,对于裂纹问题,还可以通过二次开发、模型对称性、边界条件随分析步的改变等方式实现。
总之,ABAQUS处理裂纹问题的手段很多,功能也十分强大,若能获得较准确的相关材料数据,数值模拟的结果是很有参考价值的。