ABAQUS-XFEM应用实例Step-by-Step

在本教程中，我们介绍了 Abaqus 中的扩展有限元方法（ XFEM Method）。XFEM 是 ABAQUS 中的一种方法，它允许您沿着任意的、依赖于计算结果的路径研究裂纹扩展，而无需重新划分模型网格。

此示例说明了在 Abaqus /Standard求解器中使用 XFEM 方法来预测由于应力集中在具有受拉作用的孔的板中的应力而引起的裂纹萌生和扩展。

现在，按照教程进行操作...

1、零件模块

从创建二维且可变形的零件开始，然后创建一个具有以下尺寸的矩形。

接下来，在左侧中间创建一个半径为 0.5 的圆。之后需要修剪多余的曲线。

2、属性模块

在属性模块 ，先创建线弹性行为的材料属性，然后，我们使用最大应力准则定义材料的牵引分离行为。

正如您在此准则中看到的，如果最大主应力超过裂纹引发和扩展的临界值，则在下一个增量中将考虑裂纹萌生。然后定义基于能量和线性软化的损伤演化规则。此外，使用BK（Benzeggagh-Kenan）公式来计算各种模型中能量的有效能量释放率。如此公式所示，它需要输入指数n。然后输入临界值 G1、G2 和 G3。还可以使用稳定选项来简化标准求解器的收敛。

3、装配体模块

插入实例，点击OK。

4、分析步模块

创建静力，通用分析步。裂纹扩展过程容易发生不收敛，因此需要设置较小的最小增量步长，增加不收敛迭代次数。另设置相应的输出变量。

5、相互作用模块

6、加载模块

在负载模块中，由于问题的对称性，我们将 X 对称性应用于左侧。

底面在 Y 方向上固定，位移施加到该方向的上边缘。ABAQUS中的网格模块XFEM方法

首先在网格模块中，使用种子边缘选项。在应力集中的区域应用小尺寸的网格。我们选择四边形和结构化单元，然后将单元类型分配给零件。

建立Job并提交计算。

7、后处理模块

可以在孔旁边看到裂缝的起始和扩展。