Reeder定律(Reeder law)
Input文件用法:
*FRACTURE CRITERION, TYPE=VCCT, MIXED MODE BEHAVIOR=REEDER Abaqus/CAE用法:
Interaction module: contact property editor: Mechanical Fracture Criterion: Mixed mode behavior: Reeder, and enter the critical energy release rates in the data table 定义可变临界应变能释放率(defining variable critical energy release rates)
通过定义节点上的临界应变能释放率,可以实现VCCT准则采用不同应变能释放率。 Input文件用法:
*FRACTURE CRITERION, TYPE=VCCT, NODAL ENERGY RATE *NODAL ENERGY RATE Abaqus/CAE用法:
Abaqus/CAE不支持可变应变能释放率的VCCT准则
基于XFEM的LEFM方法的粘性正则方法(viscous regularization)
对结构的不稳定裂纹扩展模拟十分有难度。不收敛情况经常出现。对于足够小的时间增量步,粘性正则法可以保证切线刚度矩阵的正定性。 Input文件用法:
*FRACTURE CRITERION, TYPE=VCCT, VISCOSITY= Abaqus/CAE用法:
Interaction module: contact property editor: Mechanical Fracture Criterion: Viscosity:
定义扩展性质的初始位置(specifying the initial location of an enriched feature)
由于网格划分不需要符合几何间断,因此模型中需要定义预先存在裂纹的初始位置。水平集方法可用于该目的。每个节点的两个符号位置函数用来描述裂纹集合性质。首先描述裂
纹面,然后建立垂直面用以给出裂纹前沿。 Input文件用法:
*INITIAL CONDITIONS, TYPE=ENRICHMENT Abaqus/CAE用法:
Interaction module: crack editor: Crack location: Select: select region
激活和非激活扩展性质(activating and deactivating enriched feature)
Input文件用法:
*ENRICHMENT ACTIVATION, NAME=name, ACTIVATE=ON *ENRICHMENT ACTIVATION, NAME=name, ACTIVATE=OFF
路径积分(contour integral)
当使用传统有限元方法计算路径积分时,用户需要显式定义裂纹尖端并且虚拟裂纹扩展方向。通常需要局部加密网格,三维曲面中获得精确的路径积分结果通常很困难。采用水平集方法的扩展有限元方法可以缓解上述缺陷。通过特殊的扩展函数及额外自由度可以确保奇异渐进场和几何间断性。另外,通过水平符号距离函数可以确定裂纹尖端和虚拟裂纹扩展方向。
Input文件分析:
*CONTOUR INTEGRAL, XFEM, CRACK NAME=name Abaqus/CAE用法:
Step module: history output request editor: Domain: Crack: crack name 定义扩展半径(specifying the enrichment radius)
尽管XFEM方法可以通过渐进场用以缓解重划网格带来的缺陷,用户需要 在裂纹尖端附近生成足够多的单元用于获得路径无关的路径积分值。对裂纹尖端附近一小半径范围内的单元定义扩展性质,用于计算路径积分值。 Input文件用法:
*ENRICHMENT, ENRICHMENT RADIUS Abaqus/CAE用法:
Interaction module: crack editor: Enrichment radius: Analysis default or Specify
计算流程(procedures)
材料选择(material options)
Abaqus/Standard中任意的力学本构模型均可用于模拟扩展单元的力学行为。
单元(elements)
只有一阶应力/位移固体连续单元用于附加扩展性质。对于扩展裂纹问题,上述单元包括双线性平面应力、平面应变单元(bilinear plane stress/strain element),线性块体单元(linear brick element),线性四面体单元(tetrahedron element)。对于固定裂纹,上述单元包括线性块体单元(linear brick element)和线性四面体单元(linear tetrahedron element)。 限制(limitation)
下列限制存在于扩展特性中: ? ? ? ? ? ?
一个扩展单元不能够被多于1个的裂纹切开;
在分析过程中,每一增量步中裂纹转角不允许超过90°; 只有各向同性弹性材料的裂纹尖端渐进场可以用于固定裂纹; 不支持自适应网格。
An enriched element cannot be intersected by more than one crack
A crack is not allowed to turn more than 90° in one increment during an analysis.
? Only asymptotic crack-tip fields in an isotropic elastic material are
considered for a stationary crack. ? Adaptive remeshing is not supported.