Cohesive模型小谈及史上最全0厚度粘聚力单元创建方法之4进阶(金刚葫芦娃娃儿原创).ppt

创建0厚度单元6种方法小结及方法4进阶金刚葫芦娃娃儿原创 声明 如因出现的学术性错误造成的损失 本人不承担任何法律责任 创建0厚度单元的原因 次要 外观需求 也是创建有几何厚度的主要原因 主要 力学上 如果厚度相对过大 相当于平板受力 造成单元翘曲 而这种翘曲是我们很不希望出现的 所以 大部分研究人员都采用0厚度的单元 6种可能的方法 1 orphan网格offset法2 surfacebasedcohesive法3 节点坍塌法4 直接在inp中创建法5 借助其他软件 如matlab fortran c 法6 cohesive研究现状 1 多场耦合下 电磁湿等 的cohesive单元开发 热聚力单元已有很多人开发出研究过 2 T Slaw本构的创建 众所周知 不同的材料有不同的损伤断裂失效机理 这是由于材料内在属性不同及微结构不同造成的 对brittlemetals ductilemetals concretes socks polymers composites biomaterilas woods etc TS曲线一般形状尺寸是不一样的 用的最多的TS当属双线性本构 简单是其流传开来的主要原因 其他形状如指数型 上升 水平 下降型 直接下降型 表型等等 例如岩土大师Bazant最先把其应用到混凝土脆性断裂模拟中 粘聚力做的比较好的学者 Gurson Needleman Tvergaard Ingos Brocks Paulino etc 我不做这方面记不清了有些人 3 模型参数的实验测定 及反向法有待研究 4 数值性方面 比如网格依赖性 数值收敛性 平滑性等 5 离大量实际应用还有一段距离 误区 材料的TSlaw跟结构的TSlaw是两个不同概念 做压缩失效这一块 效果不好 主要是压缩失效有个再接触问题 接触算法比较复杂 当然已有学者考虑了这方面因素 做的比较好的 其他低级的理解及误区 如接触应用tie或coupling的用成其他不合理的接触 cohesive模型是个相对来说简单而在模拟失效中算比较高效的方法了尤其是分层脱粘方面 模拟精度很高 其次在模拟脆性断裂 沿晶这类解理型断裂 中应用很广 当然还有其他很多领域 abaqus中扩展型XFEM尖端是考虑了局部cohesivezone的 即经典的带状粘性区 当然 cohesive还有很多地方需要注意的地方 6种方法小结 orphan网格offset法 surfacebasedcohesive法 节点坍塌法 直接在inp中创建法 借助其他软件 如matlab fortran c 法 优势 主要应用于3D可算一种0厚度单元的变形 直接定义接触属性即可 对于2D简单模型 高效 3D的也能应用 直接 速度较快 对于在复杂模型中插入局部CZM优势很大 方法四的进阶 能实现全域相邻单元间插入0厚度的单元 高效 劣势 法1 要将网格部件转换成orphan 复杂的微结构两相间插入界面单元不现实 法2 与0厚度的cohesive单元做出的结果可能会出现差别 法3 复杂的微结构两相间插入界面单元不现实 3D中操作较复杂 需要一定技巧 法4 不如法5强大 存在限制性 法5 需要一定的编程能力 操作上需要耐心 细心 较复杂 法6 暂不提供 直接在inp中创建法进阶教程 久等了 小伙伴们儿 无废话 直接上图 结束谢谢 步骤1如图 创建10个单元 要在中间插入一层cohesive单元 节点编号 单元编号已显示 Demo 步骤2一定要在装配后 为了简便 直接进入Job把模型写入inp中 用fortran或记事本打开 显示如左图 Demo 步骤31 复制与要创建的cohesive单元相关的节点坐标 并重新编号 在原编号基础上加100 1000等等 为便于区分新的节点编号2 本例中要在中间层创建0厚度的单元 故1071081091101111123 节点复制结束 下一阶段 创建新cohesive单元 Demo 节点坐标复制及重编号 步骤41 创建cohesive单元 单元编号要与相应的节点坐标编号连接起来 注意区分新的单元编号 创建单元集合名cohel2 本例中要在中间层创建0厚度的5个单元 用关键字 Element指定单元类型 3 重要 修改之前的部分单元连接节点的编号 由于插入了新的单元 导致下部分单元连接的节点应为新创建的 单元的下部分节点 找到对应的编号改过来即可 见黄框 Demo Demo 步骤44 注意 连接单元编号与节点编号的逆时针原则 一些地方的代码行间不能有多余的空行出现5 直接保存即可 重新导入新的 文件 重新建 添加材料属性及其