分层损伤分析过程.pdf

1、VCCT 模拟初始分层损伤过程模拟初始分层损伤过程 一、虚拟裂纹闭合技术（一、虚拟裂纹闭合技术（VCCT）虚拟裂纹闭合技术一个基于破坏力学的分析裂纹扩展的方法。这个技术的优点是：基于线性弹簧单元，易于实现；避免了使用特殊的裂纹单元和复杂的网格重画工作；计算效率由基于节点的位移和力的关系决定，对问题的计算量没有影响；可以方便计算线弹性材料的应变能释放率。但是，该技术也有一些缺点，主要表现在：对有限元模型的网格尺寸敏感，过大的网格尺寸会导致无法收敛；要求基于试验测试、预分析或者使用者的经验预先给定破坏的路径；需要输入破坏的韧性值。虚拟裂纹闭合技术准则（VCCT）应用线弹性断裂力学理论，因此该准则适

2、用于在预先定义面上产生脆性裂纹扩展的问题。VCCT 基于假设：裂纹产生一定扩展的应变能释放量与使裂纹闭合所需的能量相等。在有限元分析中，利用节点结合技术来模拟裂纹的扩展，当下面的裂纹扩展准则满足时把节点对在相同的位置分开成两个节点，并且释放耦合在一起的自由度。equequC/1GG（3-1）equG是指临界等效应变能释放率，equCG是指预设的应变能量释放率。ABAQUS/Standard 提供 3 中混合模式的准则用以计算临界等效应变能释放率：BK 法则（BK LAW）、指数法则（POWER LAW）、Reeder 法则（Reeder LAW）。B-K LAW:IIIIIequCICIICI

3、CIIIIII()()GGGGGGGGG+=+（3-2）POWER LAW:omnequIIIIIIequCICIICIIIC()()()aaaGGGGGGGG=+（3-3）Reeder LAW:其中，IG、IIG和IIIG分别为模式一、二和三应变能释放率；ICG、IICG和IIICG分别为模式一、二和三临界应变能释放率。二、二、具体操作过程具体操作过程 1、先建立一层单元，在分层扩展考察区域的网格要划分的密一点。并点击meshcreate mesh part 生成一个新 part。2、点击 mesheditmeshOffset（create shell layer）3、点击 meshedit

4、nodemerge 合并周边节点以方便施加边界和载荷条件。IIIIIequCICIICICIIIIIIIIIIIIIIIIICIICIIIIIIIIIII()()()()()GGGGGGGGGGGGGGGGGGG+=+（3-4）4、方便后面操作，先定义集合 上子层 下子层 5、对于稳定性计算中，需要先进行模态分析，模态分析为线性分析，把初始没有分层的区域用 Tie 或者多点约束连接在一起，两者计算结果区别不大。多点约束的操作：InteractionmanagercreateMPC Constraint control point 中只能选一点，随便选一点。Slave nodes 中可以选一个集

5、合，选择需要约束的两个集合中的一个集合就行了。然后点击 modeledit keywordsmodel-1(根据实际情况自定)把刚刚的 control point 改成对应的另外一个集合。6、对于后屈曲计算，VCCT 只能用于 static,general 模块，单元类型也只能选择线性单元。定义两个载荷第一步加载到快分层扩展的地方，然后第二步定义小步长、接触稳定性以及多的跌点步，计算分层扩展，因为这一步收敛比较差。7、需要把一些结合转换成 assembly 状态，主要是在 VCCT 定义中需要用的三个集合。同样需要把不需要考虑分层的区域用多点约束或者 Tie 在一起，操作同上 现在进行 VCCT 定以了。interactionpropertymangercreate interactioncontact contrlsmangercreate 只需要定义 Stabilization 就可以了，其他不变。interaction mangercreate 第一步不加入接触稳定性，在第二步中加入接触稳定性。8、定义 VCCT 9、定义多的迭代步 10、分层扩展特征变量定义 11、载荷步参数定义参考 12、分层扩展图