MSC.Patran中2D裂纹断裂计算之VCCT

tt06601 · 发表于 2010-6-26 18:30:19

本帖最后由 tt06601 于 2010-6-26 18:53 编辑

前面介绍了MSC.Patran中创建2D和3D裂纹，相信大家兴趣不是很大，因为在Patran中没有计算断裂参数的响应模块，看着裂开的大口子和艳丽的云图也只能罢手。Ansys和Abaqus固然能直接给出断裂参数，但我们在Patran中也有办法，其实这个办法在任何有限元程序中都能实现，就是虚拟裂纹闭合法（VCCT），这是一种基于能量的方法来计算应力强度因子K的方法，相当简单，而且精度很高，最主要的是，无需创建裂尖奇异元，唯一要做的一件事就是，在裂尖附近划分规则的单元，具体说来，就是裂尖前面的单元和后面的单元大小形状一致。不多啰嗦，下面我们就动手来计算一下。
1.创建2D裂纹，Nastran进行分析，提交分析时，在Subacase->Output Requests输出中添加“Grid Point Force Balance”，即输入节点平衡力。
我们的模型如下图：

计算后，裂尖单元如下图

：

2.在f06文件中找到裂尖节点（Node 6 ）垂直裂纹方向的节点力，即Fv。由力的平衡我们知道，该点的Fv等于单元205和210（或者单元216和223）的Fv之和，在f06文件中“G R I D P O I N T F O R C E B A L A N C E”列表下找到Node 6在Elements 205和Elements210两行的T2，如下图所示。

3.找紧挨着裂尖的上下裂纹面上的节点Node 268和Node 280的纵向位移,分别即为V1和V2，如下图所示：

4.可以计算应力强度因子K了，很简单KI=sqrt（GE），E为弹性模型，G为能量释放率，如下图所示，可看出，与手册结果相比，误差不超过1%。

ywh362568 · 发表于 2010-6-27 19:40:02

又见楼主出手
讲解比较详细，支持！

luckier · 发表于 2010-6-28 21:40:19

恩推荐一本书

断裂力学中的数值计算方法及工程应用

很详细分析了包括VCCT等几种方法以及应用。虽然书是讲abaqus应用，方法都一样。

yzwhawk · 发表于 2010-7-1 21:59:44

很好的资料，谢谢楼主

bestfly · 发表于 2011-4-12 14:51:27

感谢楼主好东西啊

dengzheng008 · 发表于 2012-3-30 22:13:43

怎么看不到图片啊。。。

yuling · 发表于 2012-4-5 17:25:47

图片怎么没显示啊

peekaboolilolp · 发表于 2016-8-8 10:50:03

谢谢楼主啦我正好在做疲劳裂纹

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