使用ABAQUS进行岩石切削模拟

abaqus拥有众多好用的材料本构，在岩石方面更是拥有M-C、D-P等非常实用的本构。本文将介绍利用abaqus自带岩石D-P本构模拟刀具切削的过程，展示abaqus的强大之处。

首先，建立刀具和和岩石的几何模型，并进行装配

然后对刀具岩石分别赋予材料属性

要模拟出单元删除效果，材料属性一定要定义合理，本例中shear damage要定义

创建danamic explicit分析步，注意勾选status变量

设置general contact接触，这是涉及材料失效破坏的最常用的接触方式；并且由于不关注刀具变形等，将刀具设置为刚体

单元划分部分，由于刀具仅和岩石接触的一部分作用，因此将岩石进行合理分区，接触部位细化网格，其他区域采用疏网格，保证计算精度同时降低计算难度

给刀具施加一定的速度，固定岩石底部

接下来即可提交作业进行计算

结果如下

可以看到明显的切削过程，输出各类需要的岩石场变量

此外，还可以统计失效删除的单元体积等，完美模拟实际的切削过程

为了计算切削过程的比能耗等变量，需要统计失效单元的体积，这个过程可以直接通过abaqus提供的工具实现。

在后处理模块，点击tools-query-mass properties，然后用鼠标选择要计算模型最后一个分析步及最后一帧的要统计的instance部分，点击done，随后，在软件的信息提示框即会出现相应的体积、质量等信息，这里的体积即为除去删除单元的最终体积。instance的原始体积也可采用同样的方法进行测量或者通过其他cad软件进行测量，一般的三维cad软件都有测量体积的功能，前后体积相减即是失效删除的单元体积了。