搜索ABAQUS批量嵌入cohesive element
2017-02-28 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
有限元商業軟件ABAQUS提供了多種模擬裂紋開裂的方法,其中以cohesive element和XFEM最為有效。XFEM只需要添加預制裂紋,即能模擬裂紋的擴展,裂紋路徑不受限制,可穿過單元傳播。XFEM模擬開裂時,認為材料各處的斷裂強度是一致,這很難模擬本身具有離散性的脆性材料裂紋擴展受強度影響。將cohesive單元批量嵌入單元網格之間,并賦予cohesive element服從weibull分布的斷裂強度,即可實現裂紋沿任意路徑擴展,此時裂紋的擴展受強度的影響。雖然用cohesive element模擬裂紋開裂,裂紋只能演單元邊開裂,但其對脆性材料開裂的模擬更接近真實情況。ABAQUS CAE中只提供了簡單添加cohesive element的方法,要實現cohesive element的批量添加,需要通過對inp文件的處理來實現。下圖為“Tensile fracture simulation of random heterogeneous asphalt mixture with cohesive crack model”中加入cohesive element的示意圖。
Python是ABAQUS的腳本語言,可很方便的實現文本操作。cohesive element的添加流程如下:
(1)在ABAQUS CAE中生成inp文件,并將需要添加cohesive element的單元建立集合,為描述方便,下文把此集合稱作CO_IN_SET;
(2)用python程序讀取inp文件,分別獲得節點信息及單元信息,以及CO_IN_SET;
(3)獲得CO_IN_SET中單元對應的節點,并找出其中節點的重復次數,重復節點大于2的即需生成新的節點,每一重復節點生成的新節點比其重復次數少1,記錄新節點對應的單元;
(4)獲得CO_IN_SET中單元對應的邊的重復次數,其單元的邊由單元的節點按逆時針連接形成,單元的重復邊即為需要嵌入cohesive單元的地方;
(5)替換CO_IN_SET單元的節點為新的節點,并按照重復邊形成cohesive單元;
(6)輸出新的包含cohesive element的inp文件。
我在實現批量添加cohesive element的過程中得到了天津大學郭老師的幫助,非常感謝郭老師的指點和解答。
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