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1、ABAQUS中的断裂力学及裂纹分析总结(转自simwe)（1）做裂纹ABAQUS冇儿种常见方法。敁简单的是用debond命令，定义★FRACTURECRITERION,TYPE=XXX,参数。。。★★★DEBOND，SLAVE=XXX,MASTER=XXX,timeincrement=XX0,1,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★INITIALCONDITIONS,TYPE=CONTACT屮定义master,slave,及指定的Nset这种法用途实较为有
2、限。(2)另一种方法，在interaction模块，special,定义crackseam，M格最好细化，用collapseelement模拟singularity.这种方法可以汁算J积分，应力强度因子等常用的断裂力学参数.裂尖及奇兄性定义：在interaction-special，先定义crack，定义好裂尖及方向，然后在singularity选择：midsidenodeparameter:输入0.25，然)刁选Collapsedelementside,duplicatenodes,8节点单元对应(
3、1/r)+(1/rA1/2)奇异性。这里midsidenodeparameter选0.25对!、’、/:裂尖collapse成1/4节点单元。如果midsidenodes不移动到1/4处，则对应(1/r)奇异性，适合perfectplasticity的情况.网格划分：裂尖M格划分柯一些技巧需要注意，partition后先处理最外而的正方形，先在对角线和边上布点,记住要点constraint,然后选第三个选项donotallowthenumberofelementstochange不准seed变化，密度
4、吋以自己调整.敁里而靠近闞的正方形吋以只在对角线h布点.也可以进一步分割内圆及在圆周上布点.里曲‘裂尖周W的内圆选freemesh,elementtype选cps6或者cpe6,外面四边形选sweepmesh,elementtype选cps8或者cpe8,记住把quad卜那个缩减积分的勾去掉。这种方法的几个值得注意的问题，见不少朋友问过。主耍是对断裂力学的理解问题。1.为什么设置理想弹槊性(epp)分析的时候得到的xx,yy或者最人hV:力值Sxx，Syy会超过材料的屈服强度Sy呢，这分析结果可能吗？
5、这是因为在ABAQUS巾对应等于材料的M服强度的是vonMises等效应力Se=Sy,因此在平而应变的条件下，xx方的应力Sxx=Sy*pi/SRQT(3)>Sy,而Syy=Sy*(2+pi)/SRQT(3),大概是3倍的屈服应力。所以得到大于材料的屈服强度的xx及yy方向应力是止:常的。2.为什么设置collapseelement的吋候对弹性分析在屮间就一个点而要把单元边上的屮点移到1/4处，但弹塑性分析却要在中间设置一•圈点并且保持单元边上的中点位置不变呢？这个其实不是随便定的，在有限元中分析裂纹
6、时，对弹性分析需耍模拟裂尖1/SQRT(r)的奇异性，这样在把单元边上的中点移到1/4处后计算出米的等参单元拉格郎U型函数对应的ufield正好包含1/SQRT(r)项，事实上这一方法在断裂力学的数值模拟发展史上是很巧妙的一个发现，至今仍然被广泛采川。至于现想弹塑性分析需要模拟裂尖1/r的奇异性，这样人家都知道在把单元边上的点放在到1/2处后计算Hi来的正常的等参单元拉格郎日型函数对应的ufield包含1/r项，对以模拟弹塑性分析需耍的裂尖1/r的奇奸性。所以在看似动手点几下就能实现的分析模式后•而冇
7、很清楚漂亮的理论作支持。还有就是比较新的cohesiveelement单元。我细读了ABAQUScohesiveelement的理论帮助，个人意见ABAQUS的cohesiveelement采川的足广泛应川于棍凝土的类似fictitiouscrack的方只考虑了Dugdale-Barenblattenergymechanism。这其中softeninglaw的影响是非常重嬰的。但ABAUQS似乎只提供了linear或者exponential的softeninglaw：杂的木构义系还耑耍;W想办法。帝於
8、描于Griffith-Irwinenergydissipationmechanism的J-integral值可以在LEFM分析屮单独算。(ABAQUS用的是SuoZhigang和Hutchinson在1990—篇论文屮提出的方法)0前cohesivefracturemechnics已经被应川于各种材料。不过在使用到纳米或者更小数M级的研究中碰到了不少问题，可能需要结合位错和分子动力学的一與理论。现有的cohesiveelement单乂志耍定义damage
