ABAQUS培训案例之断裂专题案例2-Cohesive应用

图1模型

大家好，关于断裂专题，上篇文章介绍了Contour Integral方法求解应力强度因子的方法，今天仍采用同一个案例使用cohesive element方法来进行模拟三点弯形成的断裂。如图1所示的模型，带缺陷平板在两端弯矩作用下发生裂纹扩展直至断裂破坏的过程。下面详解每个步骤的设置。

目标：学会cohesive单元及材料属性定义，定义点弯矩施加，弯矩-转角曲线输出。

几何模型：建立如图2所示平面图形，并切分出初始缺陷高度2mm，中间黄色部分为cohesive单元。

图2几何模型

材料：定义了线弹性材料steel，弹性模量200000，泊松比0.3。cohesive单元的材料属性如图3所示，模量843000000，定义了基于Traction-Separation二次应力损伤准则。

图3 cohesive材料属性

分析步设置：为提高收敛性，修改增量步长为0.01，最小增量步长1e-8，最大增量步数改为250。定义右边参考点集合CM3，UR3的历史输出，便于后处理输出曲线。

图4 分析步设置

相互作用设置：此案例中使用cohesive单元，无需设置裂纹，在左右边界建立耦合约束即可。

载荷及边界条件：边界条件与 上篇案例一样，板的左右两支点施加约束，左端约束U1和U2，右端只需约束U2。在左右两个耦合点处各施加弯矩1075，注意方向。

图5 边界条件

网格划分模块：注意单元类型改为CPE4I，而cohesive部分单元类型为COH2D4。通过mesh》edit将节点进行project操作，建立job，提交分析。求解后，图6是应力分布云图！

图6 应力分布云图