文档介绍：该【基于python二次开发的围线积分(contourintegral)+网格重划分(remeshing)+结果映射 】是由【青青松松】上传分享，文档一共【9】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【基于python二次开发的围线积分(contourintegral)+网格重划分(remeshing)+结果映射 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。前面帖子已经详细介绍了如何使用围线积分(contourintegral)+网格重划分(remeshing来模拟裂纹的任意路径扩展,并提取裂纹扩展路径上的应力强度因子。那么在这个帖子上我们进一步升级原理算法,使得模拟与实质实验过程更加吻合,详细内容以下:
)
第一,我们对从前的裂纹扩展原理进行大体的回顾,程序设计的整体原理图以下,
旧裂纹:
裂纹扩展一个增量步:
这个裂纹扩展解析过程与看到的几乎全部文件是相同的,是一个老例的裂纹扩展解析过程:
提取解析步末(也许取第一次应力强度因子大于临界值的那个时刻)
的应力强度因子,依照
最大周向拉应力开裂准则计算复合
I型应力强度因子,若是裂纹扩展,进行新裂纹的计算,
在原来模型的基础之上,依照新的裂纹角度及裂尖坐标,
sketch出新的裂纹,尔后重新进
行网格划分,但是,解析步、载荷都并进行任何改变,而是将整个载荷又重新加载一遍,再
次获取载荷解析步末(也许取第一次应力强度因子大于临界值的那个时刻)
的应力强度因子,
再进行裂纹可否扩展的判断,这相当于把失散的不相同裂纹长度单独计算模型整合成了考虑裂
纹扩展角度的连续性裂纹扩展。这样的裂纹扩展过程只能获取裂纹扩展路径与实验大体一
致,在考虑时间的解析中,不能够获取裂纹随时间的扩展过程,反而,
(比方薄板中心裂纹)
由于裂纹长度越大,应力强度因子越大,
因此获取更长的裂纹对应更短的开裂时间,
这与实
验过程是相悖的。
那么,问题来了:实质实验中裂纹是在加载过程中连续扩展的,
而其实不是裂纹扩展后载荷归
零又重新从零加载了,而是裂纹在某时刻开裂后,在节余载荷的进一步的加载过程中裂纹进
一步扩展。
经过前面的解析我们知道,利用前面的裂纹扩展原理,
平时对于一些静力结构解析来说,
可
以获取相对合理的裂纹扩展路径,
但是,每次裂纹扩展解析都是全部载荷重新施加一遍,
并
不能够取到裂纹长度随时间的变化曲线,
而且对于与时间相关的解析而言,
裂纹长度随时间的
变化就特别重要了,那么,我们的优化就是解决这一个问题,
解决方法:在前面的理论基础
上,利用ABAQUS的inp文件中的要点词*mapsolution来将旧网格的结果照射到新网格,
施加节余载荷,进行下一次的裂纹扩展。
这个裂纹解析过程忧如看起来很简单,
但是实质实
施起来困难重重,我们经过长时间的研究终于战胜了重重困难,
实现了整个裂纹动向扩展过
程。下面介绍裂纹扩展解析的整体原理,
的多少与提取特色角度及拘束的施加;
初始模型建立解析步后要设置重启动输出(*mapsolution的计算需要重启动文件),若是
裂纹扩展,计算新的裂纹尖端,提取odb开裂时刻的几何变形模型,裂纹扩展一个增量,再次重新分配资料属性,建立独立实体,创办新的解析步,时间长度为前一次开裂后的节余时间段,重新建立接触,重新施加拘束,重新网格划分,重新施加载荷(载荷是对应前一次开裂
后的节余载荷段),输出inp文件,在inp文件中增加*mapsolution命令,尔后使用命令行提交新的inp文件。
需要注意的是:
1从odb提取几何变形模型后,原来完满的模型边缘会变成由很多小的线段组成(小线段
featureangle和网格密度相关),小线段的多少也影响了后续的载荷
2由于1中小线段的生成,因此载荷和拘束的施加变的特别困难,主若是由于边的采用通
过findat命令也很难选择到,对于不相同的模型,我们要视情况而定;
3每次裂纹扩展的增量不要太大,由于,若是增量太大,新的裂纹尖端生成后,
旧的网格结
果照射到新的网格上,会以致裂纹尖端应力出现较大偏差,以致不合理的结果。
介绍了整个解析原理后,我们经过编制的二次开发程序解析一个例子来考据程序的正确性,采用薄板边缘裂纹,施加了位移载荷。
初始几何模型,拘束,载荷,网格:
第一次裂纹扩展后,提取的裂纹扩展时刻的几何变形图及旧裂纹尖端与再生成的图示以下:
seam裂纹
解析步的重新建立(第一次开裂后的节余时间段)
载荷及拘束的施加(节余载荷段,整体载荷位移为
)
重新划分后的网格模型:
更正的inp文件:
命令提交job:
裂纹扩展过程:
5th
1th
10th15th
20th25th
30th35th
40th
裂纹经过40次扩展后立刻扩展到模型界线,从图中能够看出,在裂纹扩展过程中,已经张
开的裂纹面周边可能出现较大的应力值,这是由于mapsolution照射结果以致的,这其实不
影响裂纹的扩展,因此能够忽略。
每次裂纹扩展时的K1与裂纹扩展对应的总时间的关系:
从图中能够看出,裂纹扩展过程中只要裂纹尖端应力强度因子达到临界值,裂纹便发生扩展,
值得注意的是裂纹扩展过程中裂纹尖端的K1其实不会逐渐递加,这是由于裂纹尖端的k1值
其实不是提取的每次裂纹扩展加载末的K1,下面我们给出裂纹扩展过程中每次夹杂末时刻的
裂纹尖端应力强度因子值与裂纹长度的关系,
每次裂纹扩展后加载末的K1与裂纹长度之间的关系:
从图中能够看出,每次裂纹扩展过程中完满加载末时刻的应力强度因子是随着裂纹长度的增
加不断增加的,这与大部分的文件中没有使用mapsolution的结果是一致的。