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使用XFEM模拟材料开裂

浏览: 1940 回答: 9

我用XFEM模拟一种材料的断裂,因为应力集中,裂纹首先从内环产生,然后扩展贯通。
实际情况下这个裂纹产生以后,两边还会有二次裂纹的生成,但是为什么两侧单元的应力达到了破坏条件,但是并不会再有裂纹产生了呢?
如果将顶部的单元从富集单元中删去,裂纹不发生贯通,就会有二次裂纹的出现
这是为什么呢?

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全部回答 (7)

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星辰_北极星 2018年7月19日
第一种情况,你就理解为ABAQUS XFEM的局限就好;第二个问题,最大主应力准则是判定初始起裂和起裂方向的,最大主应力方向与开裂方向垂直,而你这里的拉剪是损伤演化判据(对于指定了裂缝方向的,初始起裂也可以拉或剪),好好看看帮助文档,学学理论。
2018年7月19日
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张若楠 2018年7月19日
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@星辰_北极星 老师,您说的意思我懂。我没有表达清楚,我所说的结合拉伸和剪切的意思不是Damage Evolution 中的损伤演化;

Damage for Traction Separation Laws中有六种判定初始起裂的准则,XFEM应该是都可以用的吧?

如果用最大主应力准则的话,对于单纯的拉伸情况,初始的起裂强度我就设置为拉伸强度;但是对于我模拟的脆性材料,拉压强度不同,材料破坏可能是拉坏的,也可能是剪坏的,那么起裂强度的值应该设置多少我是不知道的

所以我用Damage for Traction Separation Laws中的Quads准则,这时候需要输入正应力的值,还有两个剪应力的值,此时起裂强度可以设置了,那么起裂方向呢?我看帮助文档中是这么写的‘If you are using the extended finite element method (XFEM) to model fracture, you can choose the crack propagation direction when the damage initiation criterion is satisfied. The crack can extend at a direction normal to the element local 1-direction (default) or parallel to the element local 1-direction.’

这样来确定方向是正确的吗?

2018年7月19日
评论 2 点赞
张若楠 2018年7月19日
@星辰_北极星 老师,求指教
2018年7月19日
评论 点赞
张若楠 2018年7月17日
@星辰_北极星 还有一个问题想问您,现在的断裂准则我用的是最大主应力准则,裂纹面垂直于最大主应力的方向。如果我用二次应力准则,结合拉伸和剪切破坏,那么它的断裂方向是怎么确定呢?我们感觉用默认的垂直于1方向并不是真实的裂纹扩展方式,因为用不同的模型都是直直的一条线
2018年7月17日
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张若楠 2018年7月17日
@星辰_北极星 应力释放是什么意思呢?第一种情况下裂纹贯穿以后,虽然两侧不会再有二次裂纹的生成,但是上面的刚体继续向下压,两侧的应力还是会一直在增加,而且拉伸应力远远超过了最大主应力准则设置的值
2018年7月17日
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星辰_北极星 2018年7月17日
ABAQUS XFEM有一个特点,预制的裂缝只有扩展到定义的扩展区域边界,才会生成新的裂缝。所以才会有你这种现状;另外当主裂缝贯穿,那么模型的应力可能释放,也就无法生成新的裂缝。
2018年7月17日
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张若楠 2018年7月17日
@星辰_北极星 老师,求指教
2018年7月17日
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