dava 独家原创： cohesive element 例子的详细图解

dava

原帖由 yflinda 于 2007-1-5 20:28 发表
我点了remove怎么屏幕上什么都没了：（

remove之前是否选了SDEG作为参数，并且去掉SDEG值为1.0的了呢？
再熟悉一下display group的操作吧，不太难。

这一步骤的主要目的是通过remove工具去掉SDEG值为1.0的cohesive单元。

reccording

有一点不懂得就是，为什么要将断裂能改到那么大呢，文献里的就是390，改大有什么好处？还有stiffness 是不是改大更容易破坏些？

dava

仔细推敲一下可以明白，断裂能G和cohesive层的厚度是有关系的。
你的模型中计算的时候使用的是1.0m，而实际情况很小，相差很多数量级，因此导致了输入能量值要很大

reccording

原来是这样子阿，那输入值，与实际值，以及cohesive的厚度的关系是不是类似于stiffness以及实际的膜量，与cohesive厚度的关系呢？

reccording

它们之间又该是怎样一个换算关系？dava，真是太感谢你了

dava

有点懒惰了，呵呵，就拿出以前总结过的帖子来说说吧
http://www.simwe.com/forum/post. ... 1%26filter%3Ddigest

摘自上贴中的内容：
to popo:
前几天忙着算东西，没来得及给你看，现在调试好了，主要修改了几项：
1. step最多步数从100修改到1000（防止算到一半就结束了），用了Nlgeom技术（大变形的时候用这个），采用了能量损失分数（dissipated energy fraction），这项主要用于模型中出现翘起等关系到能量异常损失这类情况，具体参考手册，论坛上也有相关能量损失分数的讨论帖子。
2.关于材料参数的选取的经验总结：
(1)stiffness这一项要谨慎，有个公式：stiffness*real thickness=real modulus，解释一下吧，我们定义的cohesive section一般都是thickness=1.0，实际厚度往往没有那么大的值，因此就需要一个实际数据与计算数据的换算关系。要分清：modulus不是stiffness，我们输入的是stiffness。
(2)另外有个我的经验公式：大体上 energy > 0.5*（damage initiation）^2/（stiffness）这个公式不难理解，就是锐角三角形的总面积大于一条侧边下的面积，将traction-separation law画成图线你就一目了然了。不过根据不同的法则，会稍微有些区别的。
(3)我的一点见解：
modulus（stiffness*real thickness）这一项假如太小，可以认为cohesive就比较“软”，体会一下stiffness的意思就可以明白。反之，这一项太大，当然就比较硬，想象硅这种材料。
另外，建议你用maxs来做damage initiation的法则，因为这样容易和试验结合起来——直接定义破坏的最大应力，假如用quads damage，那么你肯定很难解释你老板中的critical stress是什么了

reccording

呵呵，这我以前看到过，可惜自己没学以致用，现在明白了。辛苦你了，dava

dava

不辛苦，嘿嘿
很多东西都是到了用的时候才变得显眼，正常

reccording

dava，我还是想问你一个我问过的问题，我们模型中输入的能量与实际的能量，以及模型的厚度到底是怎样一个关系，因为我们模型算好后，总要把模型中算得的能量转换成实际的，以便和实验结果或者是理论模型相比较。

dava

real_energy / real_thickness= energy / thickness
大体上是这样的关系

reccording

我有点转不过弯了，不要笑我哦。有点不明白，实际上不是没有cohesive 这一层么？它只是我们在计算的时候加上去的阿，那就不存在 real thickness了

reccording

就如我现在正在调试的模型，我是根据文献建的一个很简单的模型，模型尺寸也是根据它里面实验样品的尺寸所建。一些参数的输入也是按上面的输入，如断裂能为390，压力大小为380000pa。而cohesive 层我就把它设置为1E-5，不知道我该输入的断裂能精确值是多少
我现在调试它好多天了，像STATUS 以及MAX可就是不破坏，
dava ,我把现在的inp文件发上来。你有空就帮我看看咯

dava

cohesive层的厚度值并非为零，只不过是足够小而已。
那篇论文是用abaqus做的么？假如不是的话，那很多参数之间是需要转换的

flyingysu

With this choice, the nominal strains are equal to the corresponding separations. When the constitutive
thickness of the cohesive layer is “artificially” set to 1.0, ideally you should specify  Kc and density  (if needed) as the material stiffness and density, respectively, as calculated with the true thickness of the cohesive layer.
手册上的意思是什么？
是不是说如果指定constitutive thickness=1.0 时，那么input中的kc就直接可以按cohesive材料的E G 输入

dava

Kc是刚度不是E，density是密度而不是G

stiffness（刚度）和modulus的转换在上面的帖子里我写了的；
G的选取和实际厚度有关系，转换方法我在上面也写了。

reccording

原帖由 dava 于 2007-1-7 17:47 发表
real_energy / real_thickness= energy / thickness
大体上是这样的关系

real energy是不是指实际上的实验上做出来的样品的断裂能？而real thickness是指什么的厚度呢？因为样品里面没有cohesive 层的阿，energy是不是指我们模型中输入的断裂能，thickness是不是指我们在建模的时候cohesive 层的几何上画的厚度？呵呵，不好意思哦，我有点笨。

reccording

请问如果MAXSCRT和STADUS达到了1，但是SDEG还没达到1，应该怎么调节。

reccording

那篇论文是用ABAQUS做的，但告诉的只是实验上的参数，如断裂能，还有临界压力，我刚开始不知道转换，就照实输入到ABAQUS中去，多亏dava你的指点才明白，呵呵，多谢了

dava

real thickness假如不知道就难模拟了：和厚度有关系的一些参数就需要和试验有个转换。
模拟的时候G与stiffness和real thickness是有关系的。
如果maxscrt到达了1.0而sdeg没有，那说明已经进入了damage evolution阶段但是没有完成，减小energy的数值就好了

flyingysu

Dava你好
这个输入的刚度转换问题一直搞不清楚,麻烦你看一下:
假设各向同性的inerface材料的弹性模量为E 剪切模量为G，real thickness=h 那么要在input中
输入的Kn Ks Kt 是如何定义的,我的理解是:因为cohesive stiffness被定义为E/Tc，那么在计算中就与
层厚无关了，无论consitituted thickness指定为多少，当然=1最简便了。如果我们知道bulk inerface材料的弹性模量为E 剪切模量为G话，就可以直接估算cohesive stiffness kn=E/real thickness
Ks=Kt=G/real thickness。

[ 本帖最后由 flyingysu 于 2007-1-9 16:40 编辑 ]