计算三维问题的应力强度因子的程序《ansys工程有限元分析范例精选》中第24章 基于ansys的三维应力强度因子

计算三维问题的应力强度因子的程序计算三维问题的应力强度因子的程序 文章来源 文章作者 发布时间 2006 05 28 字体 大 中 小 COM ANSYS MEDIA REL 60 090601 REF VERIF MANUAL REL 60 VERIFY VM143 CREATE FRACT MAC NOPR NSEL ALL GET N NODE NUM MAX CURRENT MAXIMUM NODE NUMBER CMSEL S CRACKTIP SELECT THE TIP NODES ESLN ANY ELEMENTS ATTACHED GET ELMAX ELEM NUM MAX CURRENT MAXIMUM ELEMENT NUMBER DO IEL 1 ELMAX LOOP ON MAX ELEMENT ELMI IEL IF ELMI LE 0 EXIT NO MORE SELECTED GET ELTYPE ELEM ELMI ATTR TYPE GET ELEMENT TYPE IF ELTYPE NE ARG1 CYCLE CHECK FOR SELECTED ELEMENT N3 NELEM ELMI 3 GET NODE 3 K IF NSEL N3 LE 0 CYCLE IT MUST BE SELECTED N7 NELEM ELMI 7 GET NODE 7 L IF NSEL N7 LE 0 CYCLE IT MUST ALSO BE SELECTED N1 NELEM ELMI 1 GET NODE 1 I N2 NELEM ELMI 2 GET NODE 2 J N5 NELEM ELMI 5 GET NODE 5 M N6 NELEM ELMI 6 GET NODE 6 N X3 0 75 NX N3 WEIGHTED POSITION OF N3 Y3 0 75 NY N3 Z3 0 75 NZ N3 X 0 25 NX N2 X3 QUARTER POINT LOCATION NODE R Y 0 25 NY N2 Y3 Z 0 25 NZ N2 Z3 N N 1 NEXT NODE N10 N N N10 X Y Z MIDSIDE NODE LOCATION X 0 25 NX N1 X3 Y 0 25 NY N1 Y3 Z 0 25 NZ N1 Z3 N N 1 N12 N N N12 X Y Z X7 0 75 NX N7 Y7 0 75 NY N7 Z7 0 75 NZ N7 X 0 25 NX N6 X7 Y 0 25 NY N6 Y7 Z 0 25 NZ N6 Z7 N N 1 N14 N N N14 X Y Z X 0 25 NX N5 X7 Y 0 25 NY N5 Y7 Z 0 25 NZ N5 Z7 N N 1 N16 N N N16 X Y Z N4 N3 N8 N7 NSEL ALL TYPE 3 EN ELMI N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 REDEFINE THE ELEMENT EMORE 0 N10 0 N12 0 N14 0 N16 EMORE ENDDO CMSEL U CRACKTIP UNSELECT THE TIP NODES NUMMRG NODE MERGE MIDSIDE NODES NSEL ALL SELECT ALL ELEMENTS ESEL ALL SELECT ALL ELEMENTS GOPR END PREP7 afun deg InnerRadius 0 1 InnerRadius 为裂纹半径 OuterRadius 1 OuterRadius 为圆柱半径 Scaler 0 025 Scaler 为裂纹前沿单元范围 已经是最佳 BaseHeight 0 51 BaseHeight 为基层高度 it may be the best LayerHeight 0 18 LayerHeight 为扩展层高度 差别越大可能越好 LayerAmount 16 LayerAmount 为层数 与精度关系不大 RotationAngle 6 RotationAngle 为单元旋转的角度 Rotationtimes 90 RotationAngle Rotationtimes 为旋转的次数 Height LayerAmount LayerHeight BaseHeight Height 为总高度 SMRT OFF TITLE VM143 FRACTURE MECHANICS STRESS INTENSITY CRACK IN A FINITE WIDTH PLATE C BROWN AND SRAWLEY ASTM SPECIAL TECHNICAL PUBLICATION NO 410 COM CRACK IN 3 DIMENSIONS USING SOLID45 AND SOLID95 ANTYPE STATIC STATIC ANALYSIS ET 1 SOLID45 ET 2 SOLID45 ELEMENTS AROUND THE CRACK TIP ET 3 SOLID95 CRACK TIP ELEMENTS CREATED USING MACRO FRACT MP EX 1 2e4 MP NUXY 1 3 CYLINDRICAL COORDINATE SYSTEM local 33 1 InnerRadius csys 33 N 1 NGEN 9 20 1 N 11 Scaler N 171 Scaler 180 FILL 11 171 7 31 20 local 33 0 InnerRadius csys 33 FILL 1 11 9 2 1 9 20 3 N 15 OuterRadius InnerRadius N 75 OuterRadius InnerRadius BaseHeight FILL 15 75 2 35 20 N 155 InnerRadius BaseHeight NGEN 2 200 155 155 点在轴线上 故而在此与 355 为同一点 目的在于产生轴线上的单元 FILL 75 155 3 95 20 N 172 InnerRadius NGEN 2 200 172 且因为无论什么坐标对此无影响 所以可以直接产生 与 155 点类似 FILL 155 172 5 177 1 15 ngen 2 200 173 177 1 将轴线上的节点依次产生其同一位置的节点 便于产生轴线单元 csys 33 FILL 11 15 3 7 20 3 csys 5 ngen 2 200 1 177 RotationAngle 在此只是产生了一次的节点 并不是 21 次 180 度 csys 0 E 2 22 1 1 202 222 201 201 产生裂纹边沿的一个单元 EGEN 8 20 1 旋转生成八个单元 均在裂纹边沿 E 2 3 23 22 202 203 223 222 裂纹次边沿 EGEN 8 20 1 旋转生成八个单元 EGEN 9 1 8 由此边沿向外扩展生成另外 8 层的单元 TYPE 3 EMODIF 1 MODIFY ELEMENTS 1 TO 8 FROM TYPE 1 TO TYPE 2 REPEAT 8 1 NUMMRG NODE MERGE COINCIDENT NODES csys 33 NSEL S LOC X 0 NSEL R LOC Y 0 CM CRACKTIP NODE NERR 0 TEMPORARILY NO WARNINGS OR ERRORS PRINTOUT IN ORDER TO AVOID WARNING MESSAGES DUE TO MIDSIDE NODES LOCATION FRACT 2 CONVERSION MACRO TYPE 2 IS SOLID45 ELEMENTS AROUND THE CRACK TIP csys 0 type 1 e 171 371 172 172 151 351 173 173 产生左边的单元 轴线附近 最底层 e 151 351 173 173 131 331 174 174 产生左边的单元 轴线附近 次底层 e 131 331 174 174 132 332 175 175 产生左边的单元 轴线附近 第三层 egen 3 1 1 产生左边的单元 轴线附近 映射至第五层 e 134 334 177 177 135 335 155 155 产生左边的单元 轴线附近 第六层最高层 e 11 12 32 31 211 212 232 231 产生右边的单元 第一层第一列 egen 4 1 1 产生右边的单元 第一层第二列至第五列 e 31 32 52 51 231 232 252 251 基本同上 为第二层 第一列 egen 4 1 1 e 51 52 72 71 251 252 272 271 基本同上 为第三层 第一列 egen 4 1 1 e 71 72 92 91 271 272 292 291 基本同上 为第四层 第一列 egen 4 1 1 e 91 92 112 111 291 292 312 311 基本同上 为第五层 第一列 egen 4 1 1 e 111 112 132 131 311 312 332 331 egen 4 1 1 csys 5 egen Rotationtimes 200 1 110 1 RotationAngle csys 0 nsel s loc y BaseHeight ngen 2 5000 all LayerHeight e 135 335 155 155 5135 5335 5155 5155 csys 5 egen Rotationtimes 200 1 e 135 115 315 335 5135 5115 5315 5335 egen Rotationtimes 200 1 e 115 95 295 315 5115 5095 5295 5315 egen Rotationtimes 200 1 e 95 75 275 295 5095 5075 5275 5295 egen Rotationtimes 200 1 csys 0 nsel s loc y BaseHeight LayerHeight esln s 0 all egen LayerAmount 5000 all LayerHeight nsel all esel all NERR DEFA TURN ON THE WARNINGS OR ERRORS PRINTOUT OUTPUT OUTPR ALL csys 0 NSEL S LOC z 0 DSYM SYMM z SYMMETRIC B C S AT X 0 d all uz nsel all nsel s loc y 0 csys 5 nsel r loc x InnerRadius OuterRadius DSYM SYMM Y SYMMETRIC B C S AT Y 0 EXCEPT CRACK NODES d all uy nsel all csys 0 nsel s loc x 0 dsym symm x d all ux NSEL S LOC Y Height SF ALL PRES 1000 NSEL ALL ESEL ALL FINISH now is the solution OUTPUT SCRATCH SOLU SOLVE FINISH OUTPUT POST1 C IN POST1 DETERMINE KI STR