ABAQUS 破裂

abaqus 外侧钢筋断裂应变
在Abaqus中，外侧钢筋的断裂应变是指钢筋在受力作用下达到
破坏应变的情况。

钢筋的断裂应变通常是在材料拉伸过程中发生的，当钢筋受到的拉伸应力超过其承载能力时，就会发生断裂。

在Abaqus中，我们可以通过建立适当的材料模型和加载条件来模拟外
侧钢筋的断裂应变。

在进行有限元分析时，我们需要考虑外侧钢筋的材料特性、几
何形状以及受力情况。

首先，我们需要选择合适的钢筋材料模型，
比如弹塑性模型或者本构模型，来描述钢筋的应力-应变关系。

其次，我们需要考虑外侧钢筋的截面形状和尺寸，以及其在混凝土构件中
的具体位置和受力情况。

这些信息将有助于我们建立准确的有限元
模型。

在Abaqus中，我们可以通过定义合适的加载条件来模拟外侧钢
筋的受力情况，比如施加拉伸载荷或者模拟混凝土构件在受力过程
中的变形和裂缝扩展。

通过对外侧钢筋的受力情况进行分析，我们
可以得到钢筋的应力分布情况，进而确定钢筋的断裂应变。

除了单纯的应力-应变分析外，我们还可以考虑外侧钢筋在混凝
土构件中的变形和破坏情况。

通过综合考虑钢筋和混凝土的相互作用，可以更全面地理解外侧钢筋的断裂应变情况。

总之，在Abaqus中，我们可以通过建立准确的有限元模型，定义合适的材料模型和加载条件，来模拟外侧钢筋的断裂应变情况。

这将有助于工程师们更好地理解钢筋在混凝土构件中的受力行为，从而指导工程实践并提高结构的安全性和可靠性。

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。

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。

这是一个巷道受冲击载荷的模型，延性损伤本构只考虑塑性大变形引起材料的失效情况，即应变大于某个值时视为单元失效,弹塑性问题的计算处理由DP 准则来判断，两者之间需要定义一些控制方式，这个短时间内也不怎么好讲吧。

这里只给出一种情况吧，也就是冲击载荷作用于巷道的顶板，考虑不同顶板厚度时，巷道对冲击的响应。

这种情况是根据这边的一个项目里的实际情况来做的，主要也就看看巷道受冲破坏时，到底是什么一回事。

图 巷道模型
H=2m H=4m
H=5m H=6m
H=8m H=12m
图 冲击载荷下不同顶板厚度H 时等效塑性应变 这个问题和之前的一个类似，用的是关键字将现成的两个本构联合作用的，我一直在试着用这种方式在静力学模块中实现工作面开采时的覆岩移动及跨落问题，但是由于静力学部分是隐式算法，涉及到各种各样的矩阵运算，从而收敛性不是很好，一直没有做出来好的效果。

这个问题中是动力学问题，用的是显式算法，有限差分原理。

程序比较麻烦，这里就不贴出来了。

ABAQUS中有四种初始断裂准则:在高应变速率下变形时，有shear failure和tensile failure（旋压用不到，不再介绍）对于断裂延性金属：可以选用A:韧性准则（ductile criteria）和B:剪切准则（shearcriteria）对于缩颈不稳定性可以使用（钣金）：C:FLD、FLSD、M-K以及MSFLD对于铝合金、镁合金以及高强钢在变形过程中会出现不同机制的断裂，可能会将以上准则联合起来进行使用。

损伤的感念如下图所示：1.韧性断裂准则中提供的韧性断裂准则需要输入的参数为：1.1ABAQUS断裂应变；应力三轴度；应变速率要测量不同应力三轴度下的断裂应变需要进行大量的实验，这是不可取的。

Hooputra et al,2004通过实验和理论推导得到了在定应变速率下，断裂应变和应力三轴度的关系：公式中：：应力三轴度。

即平均应力和屈服应力的比值；为等双轴拉伸时的应力三：等双轴拉伸时，断裂时的等效塑性应变，轴度，其值为2/3；为等双轴压缩时的应：等双轴压缩时，断裂时的等效塑性应变，力三轴度，其值为-2/3；因此，为了得到断裂时等效塑性应变和应力三轴度的关系，只需要求出和参数三个参数即可。

根据方程已得到不同应力三轴度下的断、裂应变。

、和在一个应变速率下只需要三组数据，就可以求出方程中的。

帮助文件中的建议：ABAQUS==2/3方程一（是不是：例如在杯突试验中，应力三轴度为已知量杯突实验和等双轴拉伸的变形时等效的，杯突实验如何在高温下进行，能否用双向拉伸实验代替？）=此时，通过对进行杯突实验的板料印制网格，可以得到其成形极限（。

）：例如三点弯曲试验中，应力三轴度为已知量（印制方程二=0.57735。

网格测量，具体如何测量不是很清楚）：例如在单轴拉伸实验中，应力三轴度为已知量=0.333方程三。

平均应力为屈服应力的三分之一。

SIMUWE论坛中的建议：这个应该通过单轴拉伸实验、压缩实验和纯剪切实验。

混凝土开裂模型适用模块：Abaqus/Explicit Abaqus/CAE参考●“Material library: overview,” Section 18.1.1●“Inelastic behavior,” Section 20.1.1●*BRITTLE CRACKING●*BRITTLE FAILURE●*BRITTLE SHEAR●“Defining brittle cracking” in “Defining other mechanical models,” Section 12.9.4 of theAbaqus/CAE User's Manual概述Abaqus/Explicit模块中脆性断裂模型：●提供一种通用模型来模拟包括梁单元、桁架单元、壳单元以及实体单元在内的所有单元形式；●也可以用来模拟诸如陶瓷及脆性岩石的其他材料；●用于模拟受拉开裂占主导地位的材料本构行为；●假设受压行为是线弹性的；●必须与线弹性模型(“Linear elastic behavior,” Section 19.2.1)同时使用，它也定义了材料开裂前的本构行为；●用于模拟脆性行为占主导地位的本构关系是十分准确的，基于此，假设受压行为是线弹性的是合理的；●该模型主要是用于钢筋混凝土结构的分析，同时也适用于素混凝土；●基于脆性失效准则，将失效单元删除；关于失效单元删除的内容详见“A cracking model for concrete and other brittle materials,” Section 4.5.3 of the Abaqus Theory Manual.关于ABAQUS中可用混凝土本构模型的相关讨论参见“Inelastic behavior,” Section 20.1.1。

钢筋ABAQUS中，混凝土结构中的钢筋是通过指定Rebar单元实现的。

Rebar单元是一维应变理论单元（杆单元），既可以单独定义，也可以镶嵌在有向曲面上。

ABAQUS中的断裂力学及裂纹分析总结ABAQUS中的断裂力学及裂纹分析总结（转自simwe）（1）做裂纹ABAQUS有几种常见方法。

最简单的是用debond命令, 定义*FRACTURE CRITERION, TYPE=XXX,参数。

***DEBOND, SLAVE=XXX, MASTER=XXX, time increment=XX 0,1,……......time,0要想看到开裂特别注意需要在指定的开裂路径上定义一个*Nset，然后在*INITIAL CONDITIONS, TYPE=CONTACT中定义master, slave, 及指定的Nset这种方法用途其实较为有限。

（2）另一种方法，在interaction模块，special, 定义crack seam, 网格最好细化，用collapse element模拟singularity. 这种方法可以计算J积分，应力强度因子等常用的断裂力学参数.裂尖及奇异性定义:在interaction-special,先定义crack, 定义好裂尖及方向, 然后在singularity选择：midside node parameter: 输入0.25, 然后选Collapsed element side, duplicate nodes，8节点单元对应(1/r)+(1/r^1/2)奇异性。

这里midside node parameter选0.25对应裂尖collapse成1/4节点单元。

如果midside nodes 不移动到1/4处, 则对应(1/r)奇异性,适合perfect plasticity的情况.网格划分:裂尖网格划分有一些技巧需要注意，partition后先处理最外面的正方形，先在对角线和边上布点，记住要点constraint, 然后选第三个选项do not allow the number of elements to change不准seed变化，密度可以自己调整. 最里面靠近圆的正方形可以只在对角线上布点. 也可以进一步分割内圆及在圆周上布点. 里面裂尖周围的内圆选free mesh, element type 选cps6或者cpe6，外面四边形选sweep mesh, element type选cps8或者cpe8, 记住把quad下那个缩减积分的勾去掉。

abaqus 断裂图文实例在abaqus中创建裂纹1. create part，如图1所示:图12. 进入草图模式，创建一矩形板，点鼠标中键2次退出草图模式，点击Partition Face: Sketch,再次进入草图模式，创建一条seam，如图2所示:图213. 在草图模式下，创建4个半圆(为以后定义裂纹及mesh 做准备)，如图3所示:图34. 退出part模块，进入property模块，create material，create section，assign section，此过程不再细述。

(材料定义为线弹性即可)5. 进入assembly模块，create instance;进入step模块，create step，默认选择即可，不需要改动。

d6. 进入interaction模块，点击special——crack——assign seam，按住shift键，选择3段直线段作为seam(见图4)，然后点击special——crack——create，给裂纹起名，continue，选择内部小圆区域作为first contour region，选择圆心作为crack tip region，用向量q表示裂纹扩展方向(需输入向量起点和终点坐标)，进入edit crack菜单，定义裂尖奇异性，见图5所示，相关内容请参考abaqus manual，定义完成的裂纹见图6所示。

图4 2图5图67. 进入step模块，点击history output manager，点击edit，进入edit history output request菜单，设置见图7所示，详细内容请参考abaqus manual。

8. 进入load模块，定义外力及边界条件，定义好后见图8所示，此过程不再细述。

3图7图849. 进入mesh模块，设置边种子(根据建模情况考虑)，最内部用三角形单元，外层用四边形单元，最后效果如图9所示，此过程不再细述。

abaqus在水力压裂模拟中的应用(一)ABAQUS在水力压裂模拟中的应用1. 简介水力压裂是一种常用的增产技术，ABAQUS作为一款强大的有限元分析软件，在水力压裂模拟中有着广泛的应用。

下面将列举一些ABAQUS在水力压裂模拟中的应用，并进行详细讲解。

2. 地层模拟在水力压裂中，首先需要对地层进行模拟。

ABAQUS可以使用其强大的有限元分析功能，创建地层的模型，并进行力学响应的仿真。

通过对地层模拟的研究，可以识别出适宜的水力压裂位置和水平井路径。

3. 水力压裂介质分析在水力压裂中，压裂液通过井筒进入地层中，对地层进行压裂。

ABAQUS可以对水力压裂介质进行建模，并分析介质在压裂过程中的应变、应力和变形。

这有助于评估地层岩石的破坏程度和断裂网络的形成情况。

4. 压裂液与地层作用分析压裂液在进入地层后，与地层岩石相互作用。

ABAQUS可以模拟压裂液与地层的作用过程，包括压力传递、渗透性变化和微裂缝的扩展。

通过这些分析，可以评估压裂液的传输能力和地层的反应。

5. 断裂网络模拟水力压裂过程中，地层岩石通过压力作用破裂，并形成断裂网络。

ABAQUS可以模拟岩石的断裂行为，并生成断裂网络。

这对于预测水力压裂结果、优化施工方案和评估产能增加具有重要意义。

6. 应力补偿分析水力压裂过程中，人工施加的压力会导致地层应力分布发生变化。

ABAQUS可以模拟压裂过程中的应力变化，并进行应力补偿分析。

这有助于合理设计井网，并减少压力耗散。

7. 压裂液压力分布分析在水力压裂中，压裂液的压力分布对于压裂效果具有重要影响。

ABAQUS可以模拟压裂液在地层中的流动，分析压力分布的变化。

这对于优化施工参数和预测压裂裂缝的扩展方向有着重要意义。

以上是ABAQUS在水力压裂模拟中的一些应用。

通过这些应用，可以提供水力压裂施工过程的模拟和优化分析，为水力压裂的实施提供科学依据。

8. 断裂扩展分析水力压裂过程中，断裂会随着压力的增加而扩展，形成裂缝网络。