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1、
重 慶 大 學(xué)
課題：Abaqus計算裂紋應(yīng)力強度因子
學(xué)院：
專業(yè)：
學(xué)號：
姓名：
一、 計算裂紋應(yīng)力強度因子
問題描述：以無限大平板含有一單邊裂紋為例，裂紋長度為a=10mm，平板寬度h=30，彈性模量E=210000Pa，泊松比v=0.33，在遠場受雙向均布拉應(yīng)力σ=100mm2。
使用Abaqus計算該問題：
1、 進入part模塊
建立平板part，平板的尺寸
2、相對于裂紋足夠大，本例尺寸為50x30（mm）；使用PartationFace:sketch工具，將part分隔成如圖1形式
圖1
2、 進入property模塊
建立彈性材料；截面選擇平面問題的solid，homogeneous；賦予截面。
3、 進入Assembly模塊
實體的類型（instancetype）選擇independent。
4、 進入mesh模塊
劃分單元格如圖2所示。
圖2
5、 進入interaction模塊
指定裂紋special/creak/assig
3、nseam；生成裂紋crack1，special/crack/create；special/crack/edit，對兩個裂紋進行應(yīng)力奇異的設(shè)置。
6、 進入step模塊
在initial步之后建立static，general步；在output/historyoutputrequests/create/中創(chuàng)建輸出變量。
7、 進入load模塊
定義位移和荷載邊界，如圖3所示。
圖3
8、 進入job模塊，提交計算
Mises應(yīng)力分布見圖4，在.dat文件中（圖5）查看應(yīng)力強度因子。
4、 圖4
圖5
計算解析解：
由公式 F=1.12?0.23(a/h)+10.6(a/h)2?21.71(a/h)3+30.38(a/h)4
K=Fσ√πa
計算得解析解為k=1001
應(yīng)力強度因子誤差為0.09%
二、 誤差分析
改變板的長度，其他條件不變
1. 當(dāng)長度L=100時
誤差為0.5%
2. 當(dāng)板長L=30
誤差為3.2%
結(jié)論：當(dāng)板長改變，板長無法體現(xiàn)無限大的情況，計算結(jié)果的誤差會變大。
abaqus計算應(yīng)力強度因子
