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2024年7月26日发(作者:)
abaqus 插入cohesive element 原理
Abaqus中的Cohesive Element(粘结元素)是一种用于模
拟材料中裂纹扩展和断裂行为的元素。它可以模拟材料中
的粘结和剪切行为,并允许裂纹在材料中传播。
Cohesive Element的原理基于断裂力学理论和粘结力学理
论。它将材料中的断裂行为建模为两个相邻表面之间的相
互作用。在裂纹扩展过程中,材料的断裂面上会产生粘结
应力和剪切应力。Cohesive Element通过施加粘结和剪切
应力来模拟这种相互作用。
Cohesive Element的工作原理如下:
1. 定义材料的弹性行为:首先,需要定义材料的弹性行为,
即材料在无裂纹时的应力-应变关系。可以使用线性弹性模
型或非线性弹性模型来描述材料的弹性行为。
2. 定义粘结行为:接下来,需要定义材料的粘结行为。这
包括定义材料的粘结强度、粘结刚度和粘结应力-开裂位移
关系。通常会使用一个或多个粘结模型来描述材料的粘结
行为,如弹簧-剪切模型、弹簧-弹性模型或弹簧-塑性模型。
3. 插入Cohesive Element:将Cohesive Element插入到
模型中,以模拟裂纹的扩展。Cohesive Element通常插入
到两个相邻的节点之间,其中一个节点代表裂纹的一个端
点,另一个节点代表裂纹的另一个端点。Cohesive
Element的属性包括弹性刚度、粘结强度和粘结模型。
4. 定义断裂准则:定义断裂准则以确定何时发生裂纹扩展。
常见的断裂准则包括最大切应力准则、最大切应变准则和
能量释放率准则。这些准则根据材料的断裂特性来确定裂
纹扩展的条件。
5. 模拟裂纹扩展:通过施加加载条件(如拉伸、剪切或弯
曲)来模拟裂纹的扩展。在加载过程中,Cohesive
Element会根据定义的粘结行为和断裂准则来计算裂纹的扩
展。
总之,Abaqus中的Cohesive Element通过模拟材料中的粘
结和剪切行为来模拟裂纹的扩展和断裂行为。它的原理基
于断裂力学和粘结力学理论,并通过定义材料的弹性行为、
粘结行为和断裂准则来模拟裂纹的扩展过程。
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