2022年Abaqus常用损伤分析模型 .pdf

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1、Abaqus常用损伤分析模型内聚力模型准则 cohesive element 中失效位移（能量）的计算是一个比较复杂的过程,它反映材料在复杂应力状态下的断裂能量释放率。在这个过程中,通常用到两个重要的准则,指数准则与BK(Benzeggagh-Kenane)准则。abaqus损伤变量计算dk：degradation中设置为multiplicative的损伤变量dj：degradation中设置为maximum的损伤变量损伤演化当定义了材料开始损伤的初始情况，而材料的最终失效是当材料的损伤值达到1 的时候发生的。这是就需要用户自己来定义材料的损伤演化了（damage evolution），具体定

2、义材料损伤演化的方式较多，可以在damage的 suboption中看到，一般的类型包括displacement与 energy，如果是脆性材料，那肯定是线性下降，如果是金属等塑性很好的材料，肯定是抛物线下降。直线、抛物线、正弦等这些模型是abaqus或者是断裂力学中用理论去接近实际裂纹扩展名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -当材料的能量释放率超过材料自身的断裂能时，裂纹扩展，材料将发生呢个断裂。Cohesive element 一般的 cohesive element，厚度为0，对于厚度为0 的单元，实际上是不存在stress 和strain这样的概念的，

3、所以一般都是叫traction 和 separation，但是 Abaqus为了使这两个概念和stress 和 strain联系起来，就又引入了thickness这个概念，traction/thickness=stress,separation/thickness=strain,这样当你定义thickness-=1的时候，traction=stress，separation=strain，就容易理解一点，可以将材料试验里面的结果放进去。对于 0 厚度单元的elastic 性质，理论上说，其 Knn,Kss,Ktt都应该取无限大，但是取得太大，收敛就很困难，所以一般都将其当作一个罚因子。厚度方向

4、：由于 cohesive element划分网格时必须用sweep，一般规定 cohesive element的厚度方向就是sweep 的方向。abaqus中如何根据损伤云图看出裂缝走向答：Following Lubliner et.al.(1989),we can assume that cracking initiates at points where the tensile equivalent plastic strain is greater than zero,and the maximum principal plastic strain is positive.The dir

5、ection of the vector normal to the crack plane is assumed to be parallel to the direction of the maximum principal plastic strain.This direction can be viewed in the Visualization module of Abaqus/CAE.”即沿着最大主应力方向扩展。Drucker-Prager 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -当内摩擦角 22 时，不能采用Drucker-Prager 模型逼近

6、Mohr-Coulomb 模型，当内摩擦角22 时则可以代替如果是玻璃这种脆性材料，那肯定是线性下降，如果是金属等塑性很好的材料，肯定是抛物线下降。直线、抛物线、正弦等这些模型是abaqus或者是断裂力学中用理论去接近实际的，但是应力-位移曲线可以通过实验获得。.参数如何得到，至今也是一个值得研究的问题。目前大多用实验和理论公式结合推测。2.damage evolution结束之后，cohesive element才宣告完全破坏，因此这个时候才真正断裂。3.fracture energy的定义，属于断裂力学的基本概念，可以查到。不过我还是多说两句吧。这个fracture energy的单位是J/m2=N/m=Pa*m，意义可以理解为单位面积的能量。应力乘的是seperation，分离位移。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -