abaqus裂纹模拟心得

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。

Abaqus二次开发疲劳裂缝伸展模拟疲劳是指材料在往复荷载的作用引起的损伤，进而开裂的过程。

由于疲劳计算本构较多以及过程相对复杂，目前的有限元软件中很少有对疲劳的模拟。

而abaq us通过各种子程序可以实现疲劳过程的二次开发。

下面介绍一下两种疲劳的本构以及实现效果。

1、应力路径与疲劳累计的关系AB段是弹性加载阶段，此时不会发生疲劳，达到B点时发生初始损伤，BC段为损伤后继续加载，如果不考虑疲劳，损伤会沿着CC‘进行，即单调损伤。

如果在C点卸载至D点，损伤也不会增加，之后加载至E点后疲劳损伤会累计，之后重复卸载-重加载-卸载过程（卸载不考虑疲劳损伤，加载考虑疲劳损伤），直至疲劳损伤量到1。

加载路径2、疲劳本构（1）Siegmund疲劳方程引自：功率模块引线键合界面的疲劳断裂特性研究（2）Lemaitre疲劳方程引自：含夹杂物轴承钢中裂纹的萌生与扩展3、三点弯曲梁模型及疲劳裂缝伸展结果模型左侧为固定约束，右侧为铰接，模型中下部位设置1mm的长的初始裂缝。

模型采用平面应变单元C3D8R，裂缝采用cohesive单元模拟。

模型顶部施加1. 1MPa的循环荷载，直至试样完全开裂。

分析步采用动力隐式分析步，材料采用弹塑性本构，cohesive单元采用双线性本构。

三点弯曲梁疲劳裂缝伸展4、DCB模型及疲劳裂缝伸展结果模型采用平面应变单元C3D8R，裂缝采用cohesive单元模拟。

模型边界施加1 MPa的循环荷载，直至试样完全开裂。

分析步采用动力隐式分析步，cohesive 单元采用双线性本构。

DCB疲劳裂缝伸展损伤后应力应变曲线疲劳损伤量变化曲线。

《基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》篇一一、引言随着现代工程领域对材料性能要求的不断提高，裂纹扩展仿真技术成为了研究材料力学行为的重要手段。

ABAQUS是一款功能强大的工程仿真软件，其基于有限元方法，广泛应用于各种复杂的工程问题。

本文将详细介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及其应用，分析其原理、特点及在实际工程中的应用效果。

二、ABAQUS裂纹扩展仿真软件原理ABAQUS裂纹扩展仿真软件基于有限元方法，通过构建材料的几何模型、设置材料属性、加载边界条件等步骤，实现对裂纹扩展过程的仿真。

软件采用先进的断裂力学理论，可以模拟裂纹的萌生、扩展、合并等过程，为研究材料的力学行为提供有力支持。

三、ABAQUS裂纹扩展仿真软件特点1. 高度灵活性：ABAQUS裂纹扩展仿真软件具有高度的灵活性，可以模拟各种复杂的裂纹扩展过程。

2. 准确性高：软件采用先进的断裂力学理论，能够准确模拟裂纹的萌生、扩展和合并等过程。

3. 易于操作：软件界面友好，操作简便，用户可以轻松构建几何模型、设置材料属性及加载边界条件。

4. 广泛适用性：ABAQUS裂纹扩展仿真软件可应用于各种工程领域，如航空航天、汽车制造、建筑等。

四、ABAQUS裂纹扩展仿真软件应用1. 材料研发：通过模拟裂纹扩展过程，可以帮助研究人员了解材料的力学性能，为材料研发提供有力支持。

2. 产品设计：在产品设计阶段，通过仿真分析可以预测产品在使用过程中可能出现的裂纹扩展问题，从而优化设计，提高产品的可靠性。

3. 结构安全评估：ABAQUS裂纹扩展仿真软件可用于对结构进行安全评估，预测结构在使用过程中可能出现的裂纹扩展问题，为结构的安全使用提供保障。

4. 实际工程应用：ABAQUS裂纹扩展仿真软件已广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。

例如，在航空航天领域，通过仿真分析可以预测飞机、火箭等结构在极端环境下的裂纹扩展情况，确保其安全性能；在汽车制造领域，通过仿真分析可以优化汽车零部件的设计，提高其耐用性和安全性。

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。

Abaqus裂纹模拟心得（Contour Integral不是XFEM）最近由于项目需要，做了一些裂纹相关的模拟，在此把一些心得体会贴到论坛上与大家分享，如有不当之处，欢迎大家指正！本帖主要侧重于介绍裂纹定义过程中各个选项的意义，具体的操作过程论坛里已经有高手做了很好的教程，至于断裂力学理论推荐大家看一下沈成康写的《断裂力学》一书。

裂纹的定义和输出需要用到interaction模块和step模块：一、Interaction模块1.1 预制裂纹（步骤：菜单/special/crack/assign seam）注意：并不是作裂纹分析都要定义seam，如果你的裂纹不是一条缝，而是一个缺口，则不需要assign seam，直接走下一步（定义裂纹）就行。

1.2 创建裂纹（步骤：菜单/special/crack/create，type：contour integral）—crack front：crack front是用来定义第一围线积分的区域，2D下我们可以选择包围裂尖点的面，3D则选择包围裂尖线的面；另外还有一种定义crack front的方法，就是直接选择裂尖点（2D）或裂尖线3D），用这个方法定义crack front不需要再定义下一步的crack tip/line，比较简便，两种方法算出的结果没有明显的差别，其实只是影响积分路线的问题，但是J 积分值是路径无关的，看个人喜好吧—crack tip/line：这个比较好理解就是裂尖点（2D）或线（3D），如果我们在上一步中用方法二定义crack front，这一步就直接跳过了—crack extension direction（定义裂纹扩展方向）：这里定义的其实是一个虚拟的裂纹扩展方向，定义了这个参考方向后，我们才能通过输出的角度判断裂纹扩展方向，可以通过两种方法：o q vector：输入一个方向，用来作为计算裂纹的扩展方向的参考方向；o normal to crack plane：crack plane表示裂纹的对称面（当裂纹在一个平面内时，可能需要分开定义多个裂纹），这种方法下我们只需定义裂纹面的法线方向，通过（t表示裂纹尖端的切线）, 会在每个节点得出一个q方向（如下图）；o 注意：q的方向对输出的应力强度因子，J积分等都会有影响，一般情况下，q最好在裂纹平面内，且垂直于裂尖线的切线，否则算出的应力强度因子，J积分值等等在不同围线积分中会差别较大。

浙江大学abaqus裂纹技巧浙大BBS：abaqus分析技巧采用abaqus的cae进行力学问题的分析，其对模型的处理存在很多的技巧，对abaqus的一些分析技巧进行一些概述，希望对大家有所帮助1.abaqus的多图层绘图abaqus的cae默认一个视区仅仅绘出一个图形，譬如contor图，变形图，x－y 曲线图等，其实在abaqus里面存在一个类似于origin 里面的图层的概念，对于每个当前视区里面的图形都可以建立一个图层，并且可以将多个图层合并在一个图形里面，称之为Overlay Plot，譬如你可以在同一副图中，左边绘出contor图，右边绘出x－y图等等，并且在abaqus里面的操作也是很简单的。

1.首先进入可视化模块，当然要先打开你的模型数据文件（。

odb）2.第一步要先创建好你的图形，譬如变形图等等3.进入view里面的overlay plot，点击creat，创建一个图层，现在在viewport layer 里出现了你创建的图层了4.注意你创建的图层，可以看到在visible 下面有个选择的标记，表示在视区里面你的图层是否可见，和autocad里面是一样，取消则不可见current表示是否是当前图层，有些操作只能对当前图层操作有效，同cad name是你建立图层的名称，其他的属性值和你的模型数据库及图形的类型有关，一般不能改动的。

5.重复2-4步就可以创建多个图层了6.创建好之后就可以选择plot/apply，则在视区显示出所有的可见的图层1.什么是子结构子结构也叫超单元的（两者还是有点区别的，文后会谈到），子结构并不是abaqus 里面的新东东，而是有限元里面的一个概念，所谓子结构就是将一组单元组合为一个单元（称为超单元），注意是一个单元，这个单元和你用的其他任何一种类型的单元一样使用。

2.为什么要用子结构使用子结构并不是为了好玩，凡是建过大型有限元模型的兄弟们都可能碰到过计算一个问题要花几个小时，一两天甚至由于单元太多无法求解的情况，子结构正是针对这类问题的一种解决方法，所以子结构肯定是对一个大型的有限元模型的，譬如在求解非线性问题的时候，因为对于一个非线性问题，系统往往经过多次迭代，每次这个系统的刚度矩阵都会被重新计算，而一般来说一个大型问题往往有很大一部分的变形是很小的，把这部分作为一个子结构，其刚度矩阵仅要计算一次，大大节约了计算时间。

《基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》篇一一、引言随着科技的不断进步，工程领域对材料性能的精确模拟和预测提出了更高的要求。

裂纹扩展作为材料失效的重要形式之一，其仿真研究在工程领域具有极高的价值。

ABAQUS是一款广泛应用于工程仿真分析的大型有限元软件，其在裂纹扩展仿真方面具有显著的优势。

本文将介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件的开发及应用，以期为相关领域的研究提供参考。

二、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的开发1. 软件开发背景及目标ABAQUS裂纹扩展仿真软件的开发旨在为工程领域提供一种高效、准确的裂纹扩展仿真工具。

该软件可实现对各种材料裂纹扩展过程的精确模拟，为材料性能的预测和优化提供有力支持。

2. 软件架构及功能该软件基于ABAQUS平台进行开发，采用有限元方法对裂纹扩展过程进行模拟。

软件具备以下功能：（1）材料模型：提供多种材料模型，如弹性、塑性、蠕变等，以满足不同材料仿真需求。

（2）网格划分：支持自动网格划分和手动调整，确保仿真结果的准确性。

（3）边界条件：可设置多种边界条件，如位移、力等，以满足仿真需求。

（4）裂纹扩展模拟：采用扩展有限元法（XFEM）对裂纹扩展过程进行模拟，实现高精度、高效率的仿真分析。

（5）后处理：提供丰富的后处理功能，如应力、应变、裂纹扩展路径等结果的查看和输出。

三、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的应用1. 航空航天领域在航空航天领域，该软件可对飞机、火箭等航空航天器的结构进行裂纹扩展仿真分析，为结构设计和优化提供有力支持。

同时，该软件还可对航空航天材料进行性能预测和评估，为材料的选择和改进提供依据。

2. 汽车制造领域在汽车制造领域，该软件可对汽车零部件的裂纹扩展过程进行仿真分析，为汽车的结构设计和安全性能评估提供支持。

此外，该软件还可用于汽车新材料的研究和开发，为汽车制造业的创新发展提供技术支持。

3. 土木工程领域在土木工程领域，该软件可对建筑、桥梁、隧道等结构的裂纹扩展过程进行仿真分析，为结构的安全性和耐久性评估提供依据。

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。

《基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》篇一一、引言随着现代工程领域对材料性能要求的不断提高，裂纹扩展仿真技术成为了研究材料力学行为的重要手段。

ABAQUS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种复杂问题的模拟，包括裂纹扩展等。

本文旨在介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件的开发背景、技术原理、软件特点及具体应用。

二、软件背景及技术原理1. 软件背景ABAQUS作为一款高级的有限元分析软件，拥有丰富的材料模型和广泛的工程应用。

基于其强大的计算能力和灵活的建模工具，裂纹扩展仿真软件得以开发，用于模拟和分析材料在受到外力作用时裂纹的扩展过程。

2. 技术原理该软件主要基于有限元法和断裂力学理论进行裂纹扩展仿真。

首先，通过建立三维有限元模型，将材料划分为多个小单元。

然后，根据断裂力学理论，设定材料的本构关系和断裂参数。

在外力作用下，软件根据材料特性和断裂参数模拟裂纹的萌生、扩展及止裂过程。

三、软件特点1. 丰富的材料模型：ABAQUS提供了丰富的材料模型，可满足不同材料的仿真需求。

2. 强大的计算能力：软件具备高效的计算能力，可快速完成裂纹扩展的仿真分析。

3. 灵活的建模工具：用户可根据实际需求灵活建立有限元模型，包括复杂的三维模型。

4. 准确的模拟结果：基于断裂力学理论，软件可准确模拟裂纹的萌生、扩展及止裂过程。

5. 友好的用户界面：软件具备友好的用户界面，方便用户进行操作和结果查看。

四、应用领域基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件广泛应用于以下领域：1. 航空航天：用于模拟飞机、火箭等航空航天器部件的裂纹扩展过程，为结构设计提供依据。

2. 汽车制造：用于分析汽车零部件的裂纹扩展行为，提高产品的安全性能。

3. 土木工程：用于模拟建筑结构、桥梁等工程结构的裂纹扩展过程，评估结构的耐久性和安全性。

4. 材料科学：用于研究不同材料的裂纹扩展特性，为新材料的设计和开发提供支持。

五、具体应用案例以某航空发动机部件为例，该部件在长期使用过程中可能出现裂纹扩展现象，严重影响发动机的性能和安全。

基于abaqus的压电材料裂缝数值模拟摘要:压电材料为横观各向同性材料，有5个独立的弹性常数、3个独立的压电常数，2个独立的介电常数。

不同于各向同性材料，压电材料需要在建模时指明材料方向。

用abaqus建立4cm4cm的压电材料模型，中心有一个微小裂纹，利用mcci方法计算出在荷载作用下裂纹尖端的应变能释放率，与解析解相比较，发现结果吻合良好。

关键词：压电材料、常数、数据处理引言随着有限元法的发展，绝大多数工程问题都可以通过其得到令人满意的解答，abaqus作为通用有限元软件，强大的求解器能够很好的处理各种非线性问题。

压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。

1880年，由法国物理学家P.居里和J.居里兄弟发现。

把重物放在石英晶体上，晶体某些表面会产生电荷，电荷量与压力成比例。

这一现象被称为压电效应。

随即，居里兄弟又发现了逆压电效应，即在外电场作用下压电体会产生形变。

利用压电材料的这些特性可实现机械振动（声波）和交流电的互相转换。

因而压电材料广泛用于传感器元件中，例如地震传感器，力、速度和加速度的测量元件以及电声传感器等。

这类材料被广泛运用，举一个很生活化的例子，打火机的火花即运用此技术。

压电材料本构关系压电材料的本构方程有基于应力和基于应变两种形式，其在垂直于极化方向的平面上是各项同性的。

Yang[1]的文献中基于应力给出本构方程如下：其中为电位移分量，为压电常数，为介电常数，场强分量。

上述方程是以z轴方向为极化方向。

本文的计算模型以y轴为极化方向，所以需要调整各系数矩阵中参数的位置。

调整之后如下mcci计算应变能释放率Rybicki[2]文献中介绍了MCCI方法，利用裂纹尖端区域的节点力以及节点位移可以很方便的计算出应变能释放率。

I型裂纹的应变能释放率给出如下：应力强度因子与能量释放率的关系无限大板I型中心裂纹的应力强度因子解析解表达式为：，首先计算出应力强度因子，再根据其与应变能释放率的关系即可得压电材料无限大板中心裂纹的应变能释放率解析解，Z.Suo[4]文献中详细推导了两者之间的关系，现直接给出结果如下：其中，为Irwin矩阵，由材料的弹性参数，压电参数以及介电常数通过复变函数求解得到。

基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用摘要：本文主要介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及其在工程领域中的应用。

通过对裂纹扩展仿真软件的开发及应用，可以更好地预测和评估材料的裂纹扩展行为，为工程设计和结构安全提供指导和参考。

1. 引言裂纹扩展是结构工程设计中一个重要的问题，它直接影响着结构的安全性和可靠性。

为了更准确地判断裂纹的扩展情况，人们一直在研究和开发各种裂纹扩展仿真软件。

ABAQUS作为一种常用的有限元软件，具有强大的建模和仿真能力，能够对材料的裂纹扩展行为进行精确的数值模拟。

2. 软件的架构与功能基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件主要由后处理模块、GUI界面、计算模块和可视化模块组成。

其中，后处理模块用于对仿真结果进行处理和分析；GUI界面提供了用户友好的操作界面；计算模块负责完成裂纹扩展计算；可视化模块将计算结果以图形和动画的方式进行展示。

3. 软件的开发过程裂纹扩展仿真软件的开发过程主要包括几何建模、网格划分、材料特性定义、加载条件设定和计算参数设置。

首先，通过CAD软件对待模拟的结构进行几何建模；然后，根据结构的复杂程度和仿真要求，选择合适的网格划分算法进行网格划分；接着，定义材料的本构模型、断裂准则和材料性能参数；最后，根据实际情况设置加载条件和计算参数。

4. 应用案例裂纹扩展仿真软件在工程领域中有广泛的应用。

例如，在航空航天工程中，可以利用软件对飞机结构中的裂纹扩展行为进行仿真和预测，从而指导维修和结构设计工作。

在石油化工行业，可以通过仿真软件对管道、储罐等设备中的裂纹扩展情况进行模拟，以提前发现和解决潜在的安全风险。

此外，该软件还可以应用于材料科学、交通运输、能源等领域。

5. 研究展望虽然基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件在工程领域有广泛的应用，但仍存在一些待解决的问题。

例如，材料参数的获取和准确性仍然是一个关键问题，需要进一步进行研究和改进。

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裂纹模拟问题汇总关键字：crack，裂纹，断裂，coheive，某FEM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。

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。

标准有限元框架内研究问题，保留了有限元方法的所有优点。

扩展有限元法与有限元法最根本的区别在于所使用的网格与结构内部的几何或物理界面无关，从而克服了在诸如裂纹尖端等高应力和变形集中区进行高密度网格划分所带来的困难，在模拟裂纹扩展时也无需对网格进行重新划分。

在处理裂纹问题时，扩展有限元法包括以下三方面内容：（1）不考虑结构的任何内部细节（例如材料特性的变化和/或内部几何的跳跃），按照结构的几何外形尺寸生成有限元网格；（2）借助于对所研究问题解的已有知识（不必知道封闭形式解），改进影响区内单元的形状函数，以反映裂纹的存在和生长。

由于改进的形状函数在单元内部具有“单位分解”特性，扩展有限单元的刚度矩阵具有与常规有限单元一样的优点，即对称、稀疏且带状。

可见单位分解的概念保证了扩展有限元法的收敛，基于此扩展有限元法的逼近空间中增加了与问题相关的特定函数；（3）采用其他方法（如水平集法）确定裂纹的实际位置，跟踪裂纹的生长。

《基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》篇一一、引言随着科技的不断进步，工程领域对材料性能的精确模拟和分析提出了更高的要求。

其中，裂纹扩展是材料失效和破坏的重要过程之一，其仿真研究对于预测材料的使用寿命和安全性能具有重要意义。

ABAQUS是一款广泛应用的工程仿真软件，具有强大的有限元分析功能。

本文将详细介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及其应用，旨在为相关领域的科研人员和工程技术人员提供有益的参考。

二、ABAQUS裂纹扩展仿真软件概述ABAQUS裂纹扩展仿真软件是基于有限元法的一款专业软件，具有以下特点：1. 高度集成：软件集成了前处理、求解和后处理等模块，方便用户进行一站式操作。

2. 强大的求解能力：软件采用先进的数值算法，可对裂纹扩展过程进行精确的模拟和分析。

3. 丰富的材料模型：软件支持多种材料模型，可满足不同类型材料的裂纹扩展仿真需求。

4. 友好的用户界面：软件具有直观的用户界面，方便用户进行操作和结果查看。

三、裂纹扩展仿真原理及方法裂纹扩展仿真主要基于有限元法，通过建立材料的有限元模型，对裂纹扩展过程进行模拟和分析。

具体步骤如下：1. 建立有限元模型：根据材料的几何形状和尺寸，建立相应的有限元模型。

2. 定义材料属性：根据材料的性质，定义其弹性、塑性、断裂等属性。

3. 施加载荷和约束：在模型上施加相应的载荷和约束，模拟实际工作条件。

4. 求解裂纹扩展过程：通过软件进行求解，得到裂纹扩展的过程和结果。

四、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的应用ABAQUS裂纹扩展仿真软件在工程领域具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 材料性能研究：通过对材料的裂纹扩展过程进行仿真，研究材料的力学性能、耐久性和可靠性等。

2. 产品设计和优化：通过对产品进行裂纹扩展仿真，优化产品的结构设计，提高产品的使用寿命和安全性。

3. 故障诊断和维护：通过对设备进行裂纹扩展仿真，预测设备的故障位置和原因，为设备的维护和修复提供依据。

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。

基于ABAQUS的复杂裂纹应力强度因子的研究摘要：在实际工程领域，裂纹问题一直都是一个影响结构安全性的难题。

本文从现实工程角度出发，针对复杂裂纹的断裂破坏机理，采用基于ABAQUS的数值模拟技术，进行了深入的研究。

为了证明采用数值模拟技术研究复杂裂纹的可靠性，本文首先利用ABAQUS对其他学者做出的理论值进行了验证，结果表明理论和数值具有高度的吻合性。

然后进行了复杂裂纹在不同情况下的裂尖应力强度因子进行了研究。

从而为现实工程建设中一些不便于实验研究的复杂情况，提出了研究的可行性方法，具有较强的实践意义。

关键词：裂纹；应力强度因子；ABAQUS；数值模拟0 引言断裂力学是研究带裂纹体的强度和裂纹扩展规律的一门学科。

断裂力学的最早理论可以追溯到1920年，为了研究玻璃、陶瓷等脆性材料的实际强度比理论强度低的原因，Griffith[1-2]提出了在材料中存在裂纹的设想，而Irwin[3-4]在1957年提出了应力强度因子以及其后形成的断裂韧度的概念后，断裂力学理论出现了重大的突破，奠定了线弹性断裂力学的基础。

当前国内外许多学者[5-8]已将多裂纹问题作为主攻方向，但是受到诸多条件的制约，目前并未取得明显的成果。

1复杂裂纹研究的现实依据图（a）是位于四川的几大主要断裂带的分布图，在宏观上形成了V型的断层结构。

汶川Ms8.0级地震，就是龙门山断裂带在构造应力场长期作用下，积累的应变能突然释放的结果。

图（b）是2002年11月3日，阿拉斯加中部迪纳利断层发生了一次M w7.9级地震。

从图（b）可以看出三条主断裂层形成了典型的的分支结构，究断层的性质对于预知、了解地质作用，估计可能发生的破坏具有重要参考价值。

图1 现实V型、Y型裂纹存在模型2 Y型裂纹的应力强度因子研究2.1有限元建模中间带有裂纹的双轴压缩试件，如图2所示，在相关断裂力学的试验分析中被广泛应用。

故此，本文以此典型试件作为研究对象，进行数值模拟计算。

《基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件及应用》篇一一、引言随着现代工程领域对材料性能要求的不断提高，裂纹扩展仿真技术成为了研究材料力学行为的重要手段。

ABAQUS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种复杂问题的数值模拟。

本文将详细介绍基于ABAQUS的裂纹扩展仿真软件，包括其基本原理、主要功能以及在工程实践中的应用。

二、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的基本原理ABAQUS裂纹扩展仿真软件基于有限元法，通过建立精确的数学模型，模拟裂纹在材料中的扩展过程。

该软件采用先进的数值计算方法，包括断裂力学、损伤力学等理论，对裂纹的萌生、扩展及最终断裂过程进行精确预测。

此外，该软件还支持多种材料模型和本构关系，以满足不同工程需求。

三、ABAQUS裂纹扩展仿真软件的主要功能1. 材料模型与本构关系：ABAQUS裂纹扩展仿真软件支持多种材料模型和本构关系，用户可根据实际需求选择合适的模型进行仿真。

2. 裂纹萌生与扩展模拟：该软件可模拟裂纹的萌生、扩展及最终断裂过程，为用户提供详细的裂纹扩展路径和形态信息。

3. 参数化建模与优化：用户可通过参数化建模方法，建立精确的有限元模型，并进行优化设计，以提高仿真结果的准确性。

4. 后处理与分析：软件提供丰富的后处理工具，用户可对仿真结果进行可视化处理、数据分析和结果报告等操作。

四、ABAQUS裂纹扩展仿真软件在工程实践中的应用1. 航空航天领域：ABAQUS裂纹扩展仿真软件在航空航天领域具有广泛应用，可用于模拟飞机、火箭等结构件的裂纹扩展过程，为结构设计和优化提供有力支持。

2. 汽车制造领域：在汽车制造过程中，材料的疲劳裂纹扩展是一个重要问题。

ABAQUS裂纹扩展仿真软件可对汽车零部件进行疲劳裂纹扩展仿真，为提高产品质量和降低生产成本提供有力保障。

3. 土木工程领域：在土木工程领域，混凝土、岩石等材料的裂纹扩展问题具有重要意义。

ABAQUS裂纹扩展仿真软件可对建筑结构、桥梁、隧道等工程的材料性能进行仿真分析，为工程设计提供有力支持。

基于ABAQUS的复合材料修补裂纹板的仿真分析摘要：本研究对碳纤维增强复合材料(CFRP)修复含裂纹板的力学性能进行了仿真研究。

复合材料修补含裂纹结构因其修复效果明显、可靠性强已被广泛应用，该修复技术可以降低裂纹处应力集中、增强裂纹结构承载能力、延长使用寿命。

使用ABAQUS有限元软件进行建模，用CFRP补片对裂纹板进行双面修复，裂纹板所受的载荷通过胶层均匀传递给CFRP补片。

结果表明，修补后裂纹板的极限强度和实验基本吻合，明显提高了裂纹钢板的力学性能。

表明本文采用的有限元仿真方法能够准确的模拟CFRP修补裂纹板。

关键词：CFRP补片；裂纹板；极限强度；有限元仿真0.引言目前，复合材料修补裂纹结构技术已经在全球范围采用。

相比传统的机械紧固，复合材料补片具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等优点，并且粘贴复合材料补片可以明显缩短修补时间、降低成本、提高效率、避免产生新的应力集中。

杨孚标[1]进行了复合材料修复铝合金板的静态力学性能试验研究。

经过双面胶接修复后，其破坏强度提高了很多。

复合材料补片的胶接修复能有效恢复铝合金裂纹板的静态力学性能。

Xi和Wang[2]研究复合材料加固开孔复合材料板的拉伸性能，建立了三维渐进损伤模型，修补后的结构强度随修补厚度的增加而增加。

岳清瑞等[3]进行了CFRP加固修复含缺陷钢结构静力拉伸实验研究，粘贴碳纤维布加固后其屈服荷载均有不同程度的提高。

张彤彤[4]进行了CFRP加固含裂纹钢板静态拉伸试验分析，同时将有限元仿真和试验过程及结果进行对比，结果表明有限元方法可准确有效地模拟加固组试件CFRP剥离、钢板断裂的过程。

施兴华等[5]用有限元软件ABAQUS对CFRP修复含裂纹加筋板结构的极限强度进行了研究，相比含裂纹加筋板，使用CFRP修复含裂纹加筋板的极限强度有明显提高。

在CFRP修复含裂纹加筋板达到极限强度之前，胶粘界面未发生脱胶行为。

穆志韬等[6]进行了飞机金属结构复合材料修复研究，修复后裂纹板的极限承载能力大幅增加。