abaqus断裂韧性扫盲贴

1029656533 · 发表于 2011-10-11 16:37:26

rosepianist 发表于 2011-10-10 19:59
我认为裂纹表面能就是裂纹断裂时所需要的能量，也就是你所说的变形功。很多书翻译过来的名字都不一样，每 ...

从能量观点来说，裂纹扩展需要消耗一定的能量，主要有两个方面：
一、裂纹扩展形成新的表面需要消耗一定能量，假设单位面积需要的表面能为Gama，则形成两个表面，总共为2×Gama；
二、多数材料在断裂前会发生塑性变形，因而消耗一定的塑性变形功，设裂纹扩展单位面积需要消耗的塑性变形功为Up；
则裂纹扩展需要的总能量为
R=2×Gama+Up

既然裂纹扩展有一定的阻力，那么要使裂纹扩展，系统必须提供足够的动力。设裂纹扩展单位面积时系统能够提供的能量为G，则裂纹扩展条件为
G>=R
G为裂纹扩展单位面积时系统提供的能量，称为应变能释放率（SERR），它与应力强度因子K （SIF）具有等效性，可以相互换算，对于线弹性材料而言，
平面应力假设下，
G=K×K/E
平面应变假设下
G=K×K×（1-v×v）/E
其中v为泊松比

此外线弹性条件下，G与J积分完全等价，即相等。

Griffith最初的模型是建立在理性的脆性固体假设基础上的，因而消耗能量的唯一形式即形成新的裂纹面，
也即上面式子中塑性变形功Up等于零。因而才有了，G等于表面能时裂纹扩展的说法。

需要强调的是，Gc为断裂韧性，为材料的固有塑性。通常的断裂判据建立在应变能释放率G与断裂韧性的比较上，即当
G>=Gc 或
K>=Kc
时裂纹扩展，其中Kc与Gc具有等效关系。

空中飞客 · 发表于 2011-10-20 17:28:34

看不清楚啊，早点整理好啊

xiaoerh · 发表于 2011-10-20 17:43:48

好东西，谢楼主。。

yoyoxu98 · 发表于 2011-10-20 22:42:25

请问版主可否像这个帖一样普及下损伤的知识呢

channle9 · 发表于 2011-10-21 16:15:51

好贴 mark收藏了。毕业论文是关于裂缝的想用XFEM做一直在看这方面的资料，会持续关注，谢谢楼主！

rosepianist · 发表于 2011-10-21 20:15:46

本帖最后由 rosepianist 于 2011-10-21 20:20 编辑

哎。。。。我很懒的。。。。版主给了十个仿真币让我不得不勤劳一点。今天开始，一天至少一篇综述，大家监督我啊。。。。。

rosepianist · 发表于 2011-10-21 20:16:28

本文主要解释了xfem的基础方程的含义，阐述了虚拟节点的定义。并在对于扩展有限元的理解的基础上，对于已有的三角形子域计算方法进行了改进，在abaqus上编写了一段子程序，对三点弯曲梁断裂过程进行了仿真。

具体代码没有给出，采用的是最大主应力法则。看完以后会对扩展有限元有一个基础的认识。

zyy19861213 · 发表于 2011-10-21 20:58:18

楼主真是一高手啊学习了

rosepianist · 发表于 2011-10-22 21:38:20

本文综述了扩展有限元思想的发展历程，此方法刚刚开始发展的时候，很多学者提出来的主要思路可以分为三类，SOS（静力最优对称方程）,KOS（动力最有对称方程）,SKON（静力与动力结合非对称最优方程）三大类，SOS缺点是不能反映裂纹扩展的运动过程，KOS的缺点是会导致单元拉伸与应力关系不正常，SKON则结合了商量中思想的优点，互补一下就可以解决问题，也就是xfem的基本思想了。

大家可以在这篇文章中找到计算不连续单元的最基本具体迭代思想。24页，不多。慢慢看，总会有收获。

rosepianist · 发表于 2011-10-23 21:53:26

本文主要目的就是分析准脆性材料的尺寸大小对裂纹的影响。研究的尺寸参数就是试样的厚度，初始裂纹的长度。裂纹的参数是断裂韧性，和断裂过程区域长度。

如果是脆性的，那么断裂韧性的改变就是线性改变的，只要有了裂纹，有了外力，材料就会一断到底：

但是准脆性材料不同，即使外力一直为常数，但是由于塑性区域的存在，断裂过程区域长度在增长，断裂韧性逐渐增，不再是线性的，而是非线性的发展：

于是在这里就引进了一个等效裂纹扩展参数。

这里，等效裂纹参数：

D越大，临界等效裂纹参数就接近于一个常数：

这个常数就是裂纹过程区域长度。

文中做了相关实验，解释并验证了这个公式在某些区域内是可靠的。

shizhi214 · 发表于 2011-10-24 06:05:45

这个帖子不错。学习了。谢谢。

rosepianist · 发表于 2011-10-24 22:42:27

本文就前面所介绍的文献，《基于abaqus平台的扩展有限元法》进行了进一步扩展，比如方修军等人是假设裂纹尖端止于单元边界，这会降低xfem的精度，作者在此基础上做了改进，使得裂纹尖端不受单元的制约。并在abaqus中编写用户子程序，对于两个基础裂纹例子进行了计算并得到了相应结论：xfem的精度比普通的cfem算法无论是精度还是算法上都要好很多。

905lili · 发表于 2011-10-31 21:26:44

楼主，看了这么多，我还是不懂那个84.4MPA，42200是怎么得来，我笨呀，是做实验得出来的吗，我的45钢，用那个可以吗

905lili · 发表于 2011-10-31 21:33:12

最大主应力数值是如何得出的，都要做实验吗，45钢怎么测呢

905lili · 发表于 2011-10-31 21:41:51

是这样查吗？

lyt19880704 · 发表于 2011-11-1 11:40:39

rosepianist 发表于 2011-10-24 22:42
本文就前面所介绍的文献，《基于abaqus平台的扩展有限元法》进行了进一步扩展，比如方修军等人是假设裂纹尖 ...

楼主能不能加下QQ啊，最近正在学XFEM，没头绪啊。350393468

liuweiji2311 · 发表于 2011-11-14 10:46:48

查文献，主要是什么文献。。。亲

rosepianist · 发表于 2011-11-14 15:11:09

liuweiji2311 发表于 2011-11-14 10:46
查文献，主要是什么文献。。。亲

查你需要的文献啊。。。。。多换几个关键字。如果你想找断裂参数，那就找“断裂”“实验”“参数”

yangxuesong353 · 发表于 2012-3-29 11:02:55

905lili 发表于 2011-10-31 21:41
是这样查吗？

我也是自己算出来的但是进行结果比较的时候三点弯载荷挠度曲线差异很大啊不知道怎么回事？？

zero_h · 发表于 2012-3-29 13:12:12

本帖最后由 zero_h 于 2012-3-29 13:12 编辑

谢谢版主前一段时间一直在为这些个参数烦恼！！还想请问一下版主，有没有做过xfem重启动分析？

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