关于abaqus中单元特征长度characteristic length的一点理解

taishanbuzuo

abaqus中默认的壳单元特征长度（characteristic length）是单元面积的平方根，实体单元特征长度是体积的立方根，cohesive单元特征长度是单元的厚度。

在做子程序开发时，有时候会用到单元特征长度，尤其是对于实体单元，子程序自带的特征长度在做断裂扩展时，是不能直接用的，需要自己根据裂纹扩展方向判断哪边为特征长度方向，然后将子程序自带的特征长度予以转化即可。

例如，对于复合材料实体单元，厚度很小，面内损伤情况下，用体积的立方根作为单元特征长度误差就会交大。

amani

对于尺度比例CALIBRATE的问题，不管是非局部积分理论，非局部梯度理论和SMEARED CRACK BAND模型，都是一个麻烦的事情，NEEDLEMAN院士1990年指出最简单的克服局部化的方法是粘性规划，然而由于尺度很小，但是结果可能不一定对。BAZANT院士后来自己都承认CRACK BAND 模型是站不住脚的，存在太多问题，尽管在复合材料领域，绝大部分学者都是FOLLOW这个思想，但是真理其实在少数人手里。结构一旦涉及局部化的话，所有的内变量都是多尺度的，因此如何标定尺度比例是个关键，一般是通过试验的，但是很多学者其他方面的工作做牛了之后，尺度比例参数都是任意给定的也可以接受。事实上，目前仍然不清楚这个尺度比例参数是物理上引出的，还是数学上引出的。BAZANT院士在2002年的非局部REV文章里面讲到了确定尺度比例参数的问题，他们也提到有很多方法可以确定，荷兰deflt大学也有一般人做过，但是要多少准确地来标定，其实也没啥意义，这个跟太多因素有关系，所以像现在非局部的研究，就是比较不同尺度比例参数的影响，当然也有人用宏观沟槽试验方法来标定。ABAQUS只是个软件，并不发展理论，他是做商业。最后一句话，理论上的东西总是无止境的，从哲学角度看，一个新的方法解决现有的问题，另外的问题又会出来。

astheas

abaqus中默认的壳单元特征长度（characteristic length）是单元面积的平方根，实体单元特征长度是体积的立方根，cohesive单元特征长度是单元的厚度。
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请问这个说法的出处？？？？



跟这个章节提到的 Le 是一个意思吗？
2.4.5 Explicit dynamic analysis

where is the characteristic element dimension and is the current effective, dilatational wave speed of the material. The characteristic element dimension is derived from an analytic upper bound expression for the maximum element eigenvalue. Considering the 4-node uniform strain quadrilateral (CPE4R), the characteristic element dimension is

where is the element area and is the element gradient operator (see “Solid isoparametric quadrilaterals and hexahedra,” Section 3.2.4). Similar characteristic element dimensions are derived for all element types found in Abaqus/Explicit

taishanbuzuo

astheas 发表于 2012-10-25 08:42
abaqus中默认的壳单元特征长度（characteristic length）是单元面积的平方根，实体单元特征长度是体积的立 ...

貌似是的，

astheas

taishanbuzuo 发表于 2012-10-25 12:34
貌似是的，

但你上面提到 壳单元特征长度（characteristic length）是单元面积的平方根

帮助文档这里 CPE4R 的

taishanbuzuo

astheas 发表于 2012-10-25 15:48
但你上面提到 壳单元特征长度（characteristic length）是单元面积的平方根

帮助文档这里 CPE4R 的 ...

看不到你的图片，是不是帮助文档离得公式啊。求解特征长度方法很多的

我说的那是近似的，单元不同方向的特征长度是不一样的。

麦穗

师兄好，那如果在二维模型中，cohesive单元仍有厚度吗？厚度指哪个方向呢？

lazybee

麦穗 发表于 2012-12-12 15:38
师兄好，那如果在二维模型中，cohesive单元仍有厚度吗？厚度指哪个方向呢？
...

同问。此外，在abaqus的message文件里，虽然我的模型很复杂，网格有粗有细，但是只有一个特征长度值，请问是咋回事？据说在采用失效模型时，这个特征长度是不断变化的，是吗？

shiyu_vincent

楼主说的没错，理论上是这样的，但是你是如何转化的，直到了破坏面和单元尺寸其实就知道了特征长度的值，不明白你是如何将自带的charlength（k） 转化的？

lim

采用VUMAT如何得到单元的特征长度？

wphdjlu

实体单元的特征长度还分一介单元和二阶单元，而且两者的特征长度也不一样，楼主能否把帮助文档中的相关特征长度的贴出来

zy_flame

wphdjlu 发表于 2013-8-28 18:04
实体单元的特征长度还分一介单元和二阶单元，而且两者的特征长度也不一样，楼主能否把帮助文档中的相关特征 ...

CELENT

Characteristic element length, which is a typical length of a line across an element for a first-order element; it is half of the same typical length for a second-order element. For beams and trusses it is a characteristic length along the element axis. For membranes and shells it is a characteristic length in the reference surface. For axisymmetric elements it is a characteristic length in the  plane only. For cohesive elements it is equal to the constitutive thickness.

amani

这个问题我知道，实际上是参考了美国西北大学bazant院士1983年提出的CRACK BAND 模型，求解应变软化带来的网格敏感性问题，对能量释放率进行正则化，比较简单的方法，但是效果还挺好

beiluo1990

amani 发表于 2014-6-20 06:06
这个问题我知道，实际上是参考了美国西北大学bazant院士1983年提出的CRACK BAND 模型，求解应变软化带来的 ...

先生你好！能否请教你个问题，abaqus中的单元特征长度该如何求解？因为我做损伤里面需要个单元特征长度，期待您的回复，谢谢了！！

jakiepeng

对特征长度有了一定了解，多谢

845174507

lazybee 发表于 2013-2-14 05:00
同问。此外，在abaqus的message文件里，虽然我的模型很复杂，网格有粗有细，但是只有一个特征长度值，请 ...

请问你是在哪看的，我怎么没找到message文件

zyhnwpu

lazybee 发表于 2013-2-14 05:00
同问。此外，在abaqus的message文件里，虽然我的模型很复杂，网格有粗有细，但是只有一个特征长度值，请 ...

请问您是在子程序中定义了单元特征长度吗？如何定义的，请指教