ANSYS结构断裂与裂纹扩展仿真功能
ANSYS发展到了2023版本，结构断裂仿真功能已经十分全面，为了让大家深入了解其功能，现做一个详细介绍。
ANSYS具备任意二维裂纹建模功能，包括边裂纹，中心裂纹，任意角度的斜裂纹和多裂纹。ANSYS具备表面椭圆裂纹建模，表面任意形状裂纹建模，边裂纹，贯穿裂纹，埋藏圆形裂纹，埋藏环形裂纹等，基本上可以满足工程的各类需求，能够较好的与结构的实际裂纹形状相对应。 上述描述的裂纹都是理想的共面裂纹，但是实际的裂纹是有具体形状的，例如进行断裂参数的测试的试件，裂纹面都不是重合的，而是有一定的距离，ANSYS也支持这类裂纹的建模。
2.断裂参数计算
ANSYS支持应力强度因子（KI,KII,KIII），J积分，能量释放率G，T应力，材料构型力和C*积分，并且在计算以上断裂参数时，支持六面体和四面体单元，由于采用的是积分法和虚拟裂纹闭合技术（计算G），所以对裂纹尖端网格要求比较放松，适合复杂模型的断裂参数计算，也便于网格划分。界面广泛的存在各类结构中，例如复合材料层合结构，粘结结构等。ANSYS提供了基于VCCT（能量释放率）和CZM（内（粘）聚力模型）两种方法来模拟界面粘结失效问题。两种方法提供了不同的失效准则，可以满足各类工程的需求。其中VCCT方法需要建立初始裂纹，CZM方法支持有初始裂纹和初始裂纹的界面失效问题。
ANSYS可以各类二维和三维结构的裂纹扩展问题，支持SMATR（网格重分）和扩展有限元两种方法，可以满足各类工程问题的需求。在裂纹扩展模拟计算中，可以引入内聚力考虑裂纹尖端的损伤软化效应。
ANSYS基于扩展限元和SMART方法，可以计算比例或非比例疲劳载荷作用下的疲劳裂纹扩展计算，可以得到裂纹扩展量与疲劳循环次数的关系并且支持 Paris'Law，Walker方程，Forman方程，NASGRO方程和疲劳裂纹扩展试验曲线的支持输入，也可以考虑疲劳裂纹扩展过程中的裂纹闭合效应。
基于最大主应力准则，预测裂纹萌生位置，且使用表面椭圆裂纹建立萌生的裂纹，产生的裂纹，支持裂纹扩展和疲劳裂纹扩展寿命的计算。
ANSYS收购LS-DYNA进一步增强了与ANSYS Workbench的融合，目前可以在WB环境中，考虑裂纹的准静态，裂纹动态的扩展问题。可以基于应力、应变或体积应变等各类准则考虑裂纹从萌生到扩展的过程。
获赞 1162粉丝 21688文章 188课程 69
