Abaqus2020 cohesive单元只能传热 与单元删除
特意感谢论坛网友@TheLostDeserter支持与宣传。2021.04.06 更新补充0.前言
abaqus2020新添COH2D4T单元具有了温度自由度，但总有人咨询COH2D4T单元为什么不能被删除？对此已解答过，答案是 显示（视觉上）不删除，当SDEG达到了1后完全失去了承载能力，具体请看COH2D4T单元在热力耦合界面脱粘中的应用为了进一步验证，下面做一个对比分析COH2D4、COH2D4T的案例，具体情况如下：1、在两个单元之间嵌入cohesive单元，类型包括COH2D4、COH2D4T2、施加拉伸及剪切载荷至cohesive单元失效，之后反向加载3、cohesive单元参数及模型边界等请看下图https://img.jishulink.com/upload/202104/3a6885dd0f814fa48e8ac2ba3952624d.jpgcohesive单元参数
https://img.jishulink.com/upload/202104/d610906fb3594d7cbf96337f21c11c75.jpg下边界固定，上面单元施加拉伸及剪切载荷：先加载后卸载
1. COH2D4 单元分析结果
众所周知，COH2D4单元是可以被删除的，采用静力通用分析步，按照上述条件得到了如下结果：https://img.jishulink.com/upload/202104/fbe49cf3f16d4e81be823daa160247d2.gif
https://www.jishulink.com/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif最后状态：https://img.jishulink.com/upload/202104/7759e138d4314fbd98258b784605e1f8.png
即cohesive单元失效后被删除，而卸载时由于没添加接触，上下两个单元直接穿透。为了表征cohesive单元被删除后其他单元接触的可能性，增加通用接触，计算结果如下：https://img.jishulink.com/upload/202104/12b17f2361d041aa9887292babcd015a.gif最后状态：https://img.jishulink.com/upload/202104/ab579766359248599945a7a64a0851ad.png
由此可见，如果cohesive单元被删除，将生成新的面，因此添加通用接触很好地模拟了其他单元的接触。下面在相同情况下（仅把分析步改为 热力耦合），对COH2D4T单元进行分析。2.COH2D4T 单元分析结果先加载后卸载，所得到的计算结果如下：https://img.jishulink.com/upload/202104/ee6aaac3d5bd4945982bbccb69e2a38b.gif最后状态：https://img.jishulink.com/upload/202104/3d92b9d1c43344c4870584f3d1521c91.png由上图可见，虽然COH2D4T没有删除，但计算结果跟COH2D4单元结果是一样的，进一步说明不被删除 只是 显示（视觉）问题。此外，如果COH2D4T单元没有失去作用，那么上下两个单元无法生成新的面，即通用接触不起作用，此时应该出现穿透现象，但上述计算中并没有，说明上下单元生成了新的面，从而使通用接触很好地模拟了其他单元的接触。有人可能会说cohesive单元压缩状态下不起作用，那么如果在上述状态下，继续加载会得到什么结果：如果COH2D4T起到作用，其应力时间曲线应该长这样：https://img.jishulink.com/upload/202104/6eabf1273cb2450bbf4382dd2d153d93.jpg但是，实际情况并非如此：https://img.jishulink.com/upload/202104/0c26cb7f183149c3b7c5759de3a633f2.gif第一次加载-卸载结束后的状态：https://img.jishulink.com/upload/202104/7b8a564ec76747edb91527c22f7f83ba.png
第二次接在结束后的状态：https://img.jishulink.com/upload/202104/5443033fbbc14839ae3b744b52a63d74.png现在非常清楚了，cohesive第一次达到失效条件后，接下来的情况下 其应力一直为0，进一步说明COH2D4T虽然看起来一直在，其实早已失去了承载能力，跟删除没什么区别。3.个人观点那么为什么COH2D4T单元即使完全失效 也不删除，为什么要保留呢？个人认为，COH2D4T在厚度方向传热过程中是有温度梯度的，请看下图。此外，当COH2D4T达到了被删除的条件后，它还能传热（跟热属性设置有关），如果直接把它删除，就无法观测温度梯度变化，因此我认为不把它删除反而更好，因为只是在显示上不删除不仅不影响 计算结果，还能继续观测 热传导变化过程。https://img.jishulink.com/upload/202104/e915ad015b5f44d58e5c7561204e6ce8.png以上仅代表个人观点，欢迎咨询讨论：QQ180280578,微信 allisforA4.2021.04.06 更新补充之前验证时仅考虑了cohesive单元完全失效的情况，如果cohesive单元不完全损伤，发生了损伤但还未达到完全被删除的阈值，即SDEG还未达到1时 结论如何呢？首先是COH2D4单元加载-卸载情况：https://img.jishulink.com/upload/202104/f9f8cadcb98647baa3e113280019bc71.gifhttps://img.jishulink.com/upload/202104/30390adf8c944c8ca798bece02591b18.png 最终状态： COH2D4单元在反向加载时发生穿透，类似反向拉伸https://img.jishulink.com/upload/202104/24595eed062c405a94743f1fd1d8e7de.gif
https://img.jishulink.com/upload/202104/cf69d3564bd74179bae93432067f439d.png 最终状态： COH2D4T单元在反向加载时发生穿透，类似反向拉伸结论是一样的，由上述算例可知，相同情况下COH2D4T表现几乎一样。基于实际应用考虑，cohesive不会出现上图所示反向拉伸情况，因此需要考虑添加适当的接触以防止出现上述情况。
楼主好用心，赞
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