使用 ABAQUS/CAE 进行紧凑拉伸试件的断裂力学研究

摘要

ABAQUS/CAE 6.5版包括断裂力学分析的建模和后处理功能。通过新功能，可以交互方式在 ABAQUS/ Standard 中使用等高线积分断裂力学技术。增加了一些专门用于断裂研究的工具，比如引起焊缝破裂、定义奇异点、选择裂纹前缘和裂纹尖端、定义 q-向量或者裂纹前缘的法向、创建集中网格的工具。利用这些工具，可以建立模型来判定 J-积分、应力集中因素和裂纹发展方向。在本技术简报中，建立了一个标准的紧凑拉伸试件的模型，J-积分的结果将与美国材料实验协会(ASTM)标准和实验测试方法得到的结果进行比较。结果表明 ABAQUS 的结果与实验结果非常一致。

ABAQUS的主要功能和优点

• 对于二维和三维模型，可以交互定义焊缝裂纹、裂纹前缘和 q-向量。
• 自动生成集中网格，并且对单元变坏和中间节点进行交互控制，其中中间节点是为了简化裂纹尖端奇异点的建模而布置的。
• J-积分、Ct-积分、T-应力、应力集中因素(KI, KII, KIII)、和裂纹发展方向的判定。
• 用于每个围道积分和每条等高线时效图的节点集的可视化。

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