ABAQUS培训案例之断裂专题案例5-XFEM压力容器裂纹扩展

图1模型

大家好，通过前几篇案例的学习，可以掌握裂纹及断裂的模拟方法。今天，跟大家分享的是帮助里的案例，压力容器在内压作用下的裂纹扩展过程，使用的是XFEM方法，模型如图1所示。下面详解每个步骤的设置。

目标：学会XFEM方法的设置及应用。

几何模型：本案例由两个部分组成，一个是压力容器部分，采用导入网格inp形成，另一部分为一个面，作为crack，后续设置XFEM裂纹使用。

材料：定义了线弹性材料steel，弹性模量210000，泊松比0.3。在线弹性基础上增加最大应力损伤准则及损伤演化准则，如图2所示，建立Homogeneous solid属性并赋予给压力容器part。

图2材料属性

分析步设置：创建general static分析步，打开大变形，将增量步长改为0.05，最小增量步长1e-12，最大增量步数改为100，并修改最大迭代次数I_A为20，场变量勾选STATUSXFEM选项。

图3 分析步设置

相互作用设置：在Interaction模块，建立默认的无摩擦接触属性，Special》creat裂纹，Type选择XFEM方法，如图4所示，指定接触属性。

图4 裂纹XFEM设置

载荷及边界条件：压力容器底面完全约束，容器内壁面施加均布压力pressure，大小210MPa。

图5 边界条件

网格划分模块：选用C3D8R单元，建立job，提交分析。求解后，图6是模型的应力分布云图！本例由于施加的载荷很大，载荷未施加完，容器已经发生裂纹扩展，导致只能算到0.113就Abort，也就是内压在23.1MPa时发生扩展。

图6 应力分布云图