ABAQUS批量嵌入cohesive element

2017-02-28  by:CAE仿真在线  来源:互联网

有限元商业软件ABAQUS提供了多种模拟裂纹开裂的方法,其中以cohesive element和XFEM最为有效。XFEM只需要添加预制裂纹,即能模拟裂纹的扩展,裂纹路径不受限制,可穿过单元传播。XFEM模拟开裂时,认为材料各处的断裂强度是一致,这很难模拟本身具有离散性的脆性材料裂纹扩展受强度影响。将cohesive单元批量嵌入单元网格之间,并赋予cohesive element服从weibull分布的断裂强度,即可实现裂纹沿任意路径扩展,此时裂纹的扩展受强度的影响。虽然用cohesive element模拟裂纹开裂,裂纹只能演单元边开裂,但其对脆性材料开裂的模拟更接近真实情况。ABAQUS CAE中只提供了简单添加cohesive element的方法,要实现cohesive element的批量添加,需要通过对inp文件的处理来实现。下图为“Tensile fracture simulation of random heterogeneous asphalt mixture with cohesive crack model”中加入cohesive element的示意图。

Python是ABAQUS的脚本语言,可很方便的实现文本操作。cohesive element的添加流程如下:

(1)在ABAQUS CAE中生成inp文件,并将需要添加cohesive element的单元建立集合,为描述方便,下文把此集合称作CO_IN_SET;

(2)用python程序读取inp文件,分别获得节点信息及单元信息,以及CO_IN_SET;

(3)获得CO_IN_SET中单元对应的节点,并找出其中节点的重复次数,重复节点大于2的即需生成新的节点,每一重复节点生成的新节点比其重复次数少1,记录新节点对应的单元;

(4)获得CO_IN_SET中单元对应的边的重复次数,其单元的边由单元的节点按逆时针连接形成,单元的重复边即为需要嵌入cohesive单元的地方;

(5)替换CO_IN_SET单元的节点为新的节点,并按照重复边形成cohesive单元;

(6)输出新的包含cohesive element的inp文件。

我在实现批量添加cohesive element的过程中得到了天津大学郭老师的帮助,非常感谢郭老师的指点和解答。

相关标签搜索：ABAQUS批量嵌入cohesive element abaqus分析培训 abaqus技术教程 abaqus岩土分析 钢筋混凝土仿真 abaqus分析理论 abaqus软件下载 abaqus umat用户子程序编程 Abaqus代做 Abaqus基础知识 Fluent、CFX流体分析 HFSS电磁分析 Ansys培训