ANSYS APDL | 裂纹稳定扩展 | 自动划分网格

FINISH/clear/prep7L = 62.5H = 60.0 R1 = 6.0R2 = 4.0 kk,,Lk,,L,Hk,,,Hl,1,2l,2,3l,3,4l,4,1k,,2*R1,2*R1 k,,2*R1,H-2*R1 k,,L-15,H/2-5 k,,L-27.5,H/2+9circle,5,R1 circle,6,R1 circle,7,R2 circle,8,R2 k,,,H/2+1.5k,,L-37.5-1.5,H/2+1.5k,,L-37.5,H/2 k,,L-37.5-1.5,H/2-1.5k,,,H/2-1.5! 预计会扩展的区域l,25,26l,26,27l,27,28l,28,29l,29,25l,26,23l,28,19k,,L-15,H/2+9l,18,30l,30,21! 通过线创建面al,1,2,3,4al,21,22,23,24,25al,22,23,27,14,28,29,20,19,26al,19,20,17,18al,15,16,13,14al,5,6,7,8al,9,10,11,12APTN,ALL  !面分割adele,7    !洞adele,6adele,4adele,5adele,2ET,1,82KEYOPT,1,3,2 !平面应变! 各向弹性MP,EX,1,210000MP,PRXY,1,0.3LESIZE,27,1LESIZE,14,1LESIZE,28,1LESIZE,29,1LESIZE,20,1LESIZE,19,1LESIZE,26,1LESIZE,22,1LESIZE,23,1LESIZE,1,5LESIZE,2,5LESIZE,3,5LESIZE,31,5LESIZE,30,5AMESH,8! 裂纹扩展区域的网格会自动划分! boundary conditionsDK,14,,,,0,UXDK,12,,,,0,UXDK,12,,,,0,UYFK,14,FY,100 !100 N force!线分割LDIV,      22,  0.5LDIV,      23,  0.5LDIV,      14,  0.01LDELE,25

!裂纹扩展及网格自动划分!!最大切应力准则CSYS,/Prep7  !! 以下参数可以自行调整  Pi=3.1415926535                                    Epsilon=5e-5  !  裂纹扩展方程数值解的误差Ra=0.5        !圆形区域半径与裂纹长度之比nles=50        !连接 KP 和 KPe 的线上的单元数量!命令multipro可以生成一个简单且有多行提示的对话框,最多容纳10个参数的提示multipro,'start',6                *cset,1,3,Area,'Area Number',3  *cset,4,6,KP,'Keypoint of start',27  *cset,7,9,KPe,'Keypoint of end',33  *cset,10,12,a,'Length of Initial Crack [mm]',1  *cset,13,15,ap,'Crack Increment [mm]',1  *cset,16,18,Theta,'Angle of Initial Crack []',0  *cset,19,21,cycle,'Number of increments',20  *cset,22,24,sigmay,'Yield stress [MPa]',160  *cset,25,27,lock,'Locked angle',0  *cset,61,62,'MMTS criterion'multipro,'end'!! 以下量不可变tt=1NN=1condition=1t=1            k=1HP=0DP=0  *GET,poisson,PRXY,1,TEMP            *GET,EMX,EX,1,TEMP                            GMX=EMX/2/(1+poisson)*if,_BUTTON,EQ,0,THEN       !若弹出框OK按钮被按下, _BUTTON=0,反之_BUTTON=1CSWPLA,33,0,1,1 !定义局部坐标系app=aToC='MTS criterion'Theta3=Thetaappx=0appy=0*do,j,1,cycle,1    appx=a*cos(Theta3*Pi/180)+appxappy=a*sin(Theta3*Pi/180)+appy                                        !循环，裂纹增量的形成  ALLSEL,ALL                                  rKSCON=0.0005*a                        *get,NOL,lines,,count      *get,NOK,kp,,count      *if,tt,EQ,1,THEN                                  *get,NOA,areas,,count                                  *get,minKP,KP,0,num,min                              *DO,i,1,NOK,1        *if,minKP,EQ,KP,THEN          KP=k        *endif      *GET,nextKP,KP,minKP,NXTH        minKP=nextKP        k=k+1      *ENDDO    k=1    *get,minKPe,KP,0,num,min                            *DO,i,1,NOK,1        *if,minKPe,EQ,KPe,THEN          KPe=k          *endif      *GET,nextKP,KP,minKPe,NXTH        minKPe=nextKP        k=k+1      *ENDDO    k=1        *get,minAREA,AREA,0,num,min                               AREA=k        *endif      *GET,nextAREA,AREA,minAREA,NXTH        minAREA=nextAREA        k=k+1      *ENDDO    k=1NUMCMP,ALL   !压缩编号    KP1=KP        ASEL,S,,,Area           LSLA,S                       KSLL,S                       *get,NOL1,lines,,count              *get,NOK1,kp,,count                      *DIM,POLINES,TABLE,NOL1,3,1,NOL,POF                   *DO,i,1,3,1          *SET,POLINES(0,i),i        *ENDDO        *DO,i,1,NOL1,1          *SET,POLINES(i,0),i        *ENDDO        *DIM,POKEYPOINTS,TABLE,NOK1,3,1,NOKP,POKP             *DO,i,1,3,1          *SET,POKEYPOINTS(0,i),i        *ENDDO        *DO,i,1,NOK1,1          *SET,POKEYPOINTS(i,0),i        *ENDDO              *DIM,FACTORS,TABLE,cycle,7,1,NOKP,POKP                       *DO,i,1,7,1          *SET,FACTORS(0,i),i        *ENDDO        *DO,i,1,cycle,1          *SET,FACTORS(i,0),i        *ENDDO              *DIM,TSTRESSA,TABLE,20,4,1,NOKP,POKP             *DO,i,1,4,1          *SET,TSTRESSA(0,i),i        *ENDDO        *DO,i,1,20,1          *SET,TSTRESSA(i,0),i        *ENDDO      *do,i,1,NOL,1                              *GET,status,LINE,i,LSEL          *if,status,EQ,1,THEN            *SET,POLINES(t,1),i            *VGET,POLINES(t,2),LINE,i,KP,1, , ,2            *VGET,POLINES(t,3),LINE,i,KP,2, , ,2            t=t+1          *endif      *enddo    t=1      *do,i,1,NOK,1                                 *GET,status,KP,i,KSEL          *if,status,EQ,1,THEN            *SET,POKEYPOINTS(t,1),i            *VGET,POKEYPOINTS(t,2),KP,i,LOC,X, , ,2            *VGET,POKEYPOINTS(t,3),KP,i,LOC,Y, , ,2            t=t+1          *endif        *enddo    t=1    ALLSEL,ALL                                   *do,i,1,NOK1,1                              *if,POKEYPOINTS(i,1),EQ,KP,THEN          AGEN, ,All, , ,-POKEYPOINTS(i,2),-POKEYPOINTS(i,3),0, , ,1        *endif      *enddo    ADELE,Area   *ENDIF                                      xT=a*cos(Theta*Pi/180)                  !创建裂缝及其周围区域  yT=a*sin(Theta*Pi/180)    K,NOK+1,0,0                                         K,NOK+2,(1-Ra)*a*cos(Theta*Pi/180),(1-Ra)*a*sin(Theta*Pi/180)    K,NOK+3,xT,yT    K,NOK+4,(1-Ra)*a*cos(Theta*Pi/180),(1-Ra)*a*sin(Theta*Pi/180)    l,NOK+1,NOK+4    l,KP1,NOK+2    l,NOK+4,NOK+3    l,NOK+2,NOK+3    k,NOK+5,xT-Ra*a*sin(Theta*Pi/180),yT+Ra*a*cos(Theta*Pi/180)    k,NOK+6,xT+Ra*a*cos(Theta*Pi/180),yT+Ra*a*sin(Theta*Pi/180)    k,NOK+7,xT+Ra*a*sin(Theta*Pi/180),yT-Ra*a*cos(Theta*Pi/180)    LARC,NOK+4,NOK+5,NOK+3,Ra*a    LARC,NOK+7,NOK+2,NOK+3,Ra*a    LARC,NOK+5,NOK+6,NOK+3,Ra*a    LARC,NOK+6,NOK+7,NOK+3,Ra*a    l,NOK+5,NOK+3    l,NOK+6,NOK+3    l,NOK+7,NOK+3    l,NOK+6,KPe  al,NOL+3,NOL+5,NOL+9  al,NOL+9,NOL+7,NOL+10  al,NOL+10,NOL+11,NOL+8  al,NOL+6,NOL+4,NOL+11  *if,tt,EQ,1,THEN              *do,i,1,NOK1,1              !确定KP和KPe之间的角度，即上、下地下之间的间隔                    *if,POKEYPOINTS(i,1),EQ,KP,THEN          KPx=POKEYPOINTS(i,2)        KPy=POKEYPOINTS(i,3)      *endif      *if,POKEYPOINTS(i,1),EQ,KPe,THEN        KPex=POKEYPOINTS(i,2)        KPey=POKEYPOINTS(i,3)      *endif    *enddo    *if,KPex-KPx,EQ,0,THEN      Theta2=Pi/2    *else      K=(KPey-KPy)/(KPex-KPx)    Theta2=atan(K)    *endif    *if,KPex,LT,KPx,THEN      *if,KPey,GT,KPy,THEN        Theta2=Pi/2+abs(Theta2)      *endif      *if,KPey,LT,KPy,THEN        Theta2=Pi+abs(Theta2)      *endif    *endif        *if,KPex,GT,KPx,THEN      *if,KPey,LT,KPy,THEN        Theta2=3/2*Pi+abs(Theta2)      *endif    *endif        *if,KPex,EQ,KPx,THEN      *if,KPey,LT,KPy,THEN        Theta2=3/2*Pi      *endif    *endif        *if,KPey,EQ,KPy,THEN      *if,KPex,LT,KPe,THEN        Theta2=Pi      *endif    *endif    ext=-POKEYPOINTS(1,2)*sin(Theta2)+POKEYPOINTS(1,3)*cos(Theta2)         Kpext=POKEYPOINTS(1,1)      *do,i,2,NOK1,1        *if,-POKEYPOINTS(i,2)*sin(Theta2)+POKEYPOINTS(i,3)*cos(Theta2),GT,ext,THEN          ext=-POKEYPOINTS(i,2)*sin(Theta2)+POKEYPOINTS(i,3)*cos(Theta2)          KPext=POKEYPOINTS(i,1)        *endif      *enddo  *endif  k=0  i=1  c=0  t=1  KPi=KP  condition=1  LSEL,U,,,ALL                                    *dowhile,condition                                    *if,POLINES(i,2),EQ,KPi,THEN        *if,POLINES(i,1),NE,C,THEN          LSEL,A, , ,POLINES(i,1)          KPi=POLINES(i,3)          C=POLINES(i,1)          i=0          t=t+1        *endif      *endif      *if,POLINES(i,3),EQ,KPi,THEN        *if,POLINES(i,1),NE,C,THEN          LSEL,A, , ,POLINES(i,1)          KPi=POLINES(i,2)          C=POLINES(i,1)          i=0          t=t+1        *endif      *endif    i=i+1      *if,KPi,EQ,KPe,THEN        condition=0      *endif    *enddo  KSLL,S                                        *get,STATUS,KP,KPext,KSEL                        *if,STATUS,EQ,1,THEN      *if,tt,EQ,1,THEN        *do,i,1,NOL1,1          *if,POLINES(i,2),EQ,KP,THEN            *get,STATUS,LINE,POLINES(i,1),LSEL              *if,STATUS,EQ,1,THEN                ldele,POLINES(i,1)                KSEL,A,,,NOK+1                l,POLINES(i,3),NOK+1                HP=POLINES(i,2)                HPi=i                HPj=2                POLINES(i,2)=NOK+1              *endif          *endif              *if,POLINES(i,3),EQ,KP,THEN            *get,STATUS,LINE,POLINES(i,1),LSEL              *if,STATUS,EQ,1,THEN                ldele,POLINES(i,1)                KSEL,A,,,NOK+1                l,POLINES(i,2),NOK+1                HP=POLINES(i,3)                HPi=i                HPj=3                POLINES(i,3)=NOK+1              *endif          *endif                          *enddo      *endif        k=1                                  *else        ww=0        k=2                                    *do,i,1,NOL1,1          *if,POLINES(i,2),EQ,KP,THEN            *if,ww,EQ,0,THEN              DP=POLINES(i,2)              DPi=i              DPj=2              POLINES(i,2)=NOK+1              ww=1            *endif          *endif              *if,ww,EQ,0,THEN            *if,POLINES(i,3),EQ,KP,THEN              DP=POLINES(i,3)              DPi=i              DPj=3              POLINES(i,3)=NOK+1              ww=1            *endif          *endif      *enddo      *endif    *if,STATUS,EQ,1,THEN                              LSEL,A,,,NOL+k      LSEL,A,,,NOL+k+4      LSEL,A,,,NOL+k+6      LSEL,A,,,NOL+12        *if,tt,NE,1,THEN          *do,q,1,NN-1,1            LSEL,A,,,NOL-(4*q-3)            LSEL,A,,,NOL-(4*q-1)          *enddo        *endif              *if,tt,NE,1,THEN        *if,k,EQ,1,THEN          ldele,NOL-1          KSEL,A,,,NOK          KSEL,A,,,NOK+1          l,NOK,NOK+1          POLINES(HPi,HPj)=NOK+1        *endif      *endif    *else      LSEL,A,,,NOL+k      LSEL,A,,,NOL+k+4      LSEL,A,,,NOL+k+6      LSEL,A,,,NOL+12        *if,tt,NE,1,THEN          *do,q,1,NN-1,1            LSEL,A,,,NOL-(4*q-4)            LSEL,A,,,NOL-(4*q-2)          *enddo        *endif      *if,tt,NE,1,THEN        *if,k,EQ,1,THEN          ldele,NOL-1          KSEL,A,,,NOK          KSEL,A,,,NOK+1          l,NOK,NOK+1          POLINES(HPi,HPj)=NOK+1        *endif      *endif    *endif  al,all                                    !  k=0  i=0  c=0  t=1  KPi=KP  condition=1  LSEL,U,,,ALL  *dowhile,condition                                  *if,POLINES(i,2),EQ,KPi,THEN      *if,POLINES(i,1),NE,C,THEN        LSEL,A, , ,POLINES(i,1)        KPi=POLINES(i,3)        C=POLINES(i,1)        i=0        t=t+1      *endif    *endif    *if,POLINES(i,3),EQ,KPi,THEN      *if,POLINES(i,1),NE,C,THEN        LSEL,A, , ,POLINES(i,1)        KPi=POLINES(i,2)        C=POLINES(i,1)        i=0        t=t+1      *endif    *endif      i=i+1    *if,KPi,EQ,KPe,THEN      condition=0    *endif  *enddo  KSLL,S                                           *get,STATUS,KP,KPext,KSEL                          *if,STATUS,EQ,1,THEN    *if,tt,EQ,1,THEN      *do,i,1,NOL1,1        *if,POLINES(i,2),EQ,KP,THEN          *get,STATUS,LINE,POLINES(i,1),LSEL            *if,STATUS,EQ,1,THEN              ldele,POLINES(i,1)              KSEL,A,,,NOK+1              l,POLINES(i,3),NOK+1              HP=POLINES(i,2)              HPi=i              HPj=2              POLINES(i,2)=NOK+1            *endif        *endif            *if,POLINES(i,3),EQ,KP,THEN          *get,STATUS,LINE,POLINES(i,1),LSEL            *if,STATUS,EQ,1,THEN              ldele,POLINES(i,1)              KSEL,A,,,NOK+1              l,POLINES(i,2),NOK+1              HP=POLINES(i,3)              HPi=i              HPj=3              POLINES(i,3)=NOK+1            *endif        *endif      *enddo    *endif      k=1  *else      k=2        *endif  *if,STATUS,EQ,1,THEN    LSEL,A,,,NOL+k    LSEL,A,,,NOL+k+4    LSEL,A,,,NOL+k+6    LSEL,A,,,NOL+12      *if,tt,NE,1,THEN        *do,q,1,NN-1,1          LSEL,A,,,NOL-(4*q-3)          LSEL,A,,,NOL-(4*q-1)        *enddo      *endif      *if,tt,NE,1,THEN        *if,k,EQ,1,THEN          ldele,NOL-1          KSEL,A,,,NOK          KSEL,A,,,NOK+1          l,NOK,NOK+1          POLINES(HPi,HPj)=NOK+1        *endif      *endif  *else    LSEL,A,,,NOL+k    LSEL,A,,,NOL+k+4    LSEL,A,,,NOL+k+6    LSEL,A,,,NOL+12      *if,tt,NE,1,THEN        *do,q,1,NN-1,1          LSEL,A,,,NOL-(4*q-4)          LSEL,A,,,NOL-(4*q-2)        *enddo      *endif      *if,tt,NE,1,THEN        *if,k,EQ,1,THEN          ldele,NOL-1          KSEL,A,,,NOK          KSEL,A,,,NOK+1          l,NOK,NOK+1          POLINES(HPi,HPj)=NOK+1        *endif      *endif  *endif  al,all                                    !  allsel,all  *GET,mat,AREA,AREA,ATTR,MAT            !检测材料中裂纹扩展区域    GPLOT   /AUTO,1   /REP,FAST    FINISH  /PREP7  KSCON,NOK+3,rKSCON,1                            !创建网格  *GET,LLength,LINE,NOL+12,LENG  LESIZE,NOL+12,,,nles                            !在连接 KP 和 KPe 的线上创建元素  AESIZE,NOA+1,Ra*a/10                            !在裂纹的圆形区域上网格大小  AESIZE,NOA+2,Ra*a/10  AESIZE,NOA+3,Ra*a/10  AESIZE,Area,Ra*a/10    !MSHAPE,1,2D          AMESH,NOA+1  AMESH,NOA+2  AMESH,NOA+3  AMESH,Area  MSHAPE,1,2D                                  !    AMESH,NOA+4  AMESH,NOA+5  /prep7  !*do,ii,1,NOK,1                                 !  *GET,NODCS,KP,ii,ATTR,NODE  !    *if,ii,NE,KP,THEN  !      NMODIF,NODCS,,,,-Theta3,0,0  !    *endif  !*enddo  clocal,33,,,,,-Theta3  CSYS,33  NROTAT,all  CSYS,0      allsel,all    AGEN,,all,,,-a*cos(Theta*Pi/180),-a*sin(Theta*Pi/180),0,,,1           CSKP,11,0,NOK+3,NOK+6,NOK+5,1,1    ATRAN,0,all,,,,0,1  DSYS,0  CSYS,0    /sol                                    NNNN=1  *if,j,EQ,CYCLE,THEN      NNNN=5  *endif        NSUBS,NNNN  OUTRES,all,all  solve    FINISH    /POST1  SET,LAST  PATH,K,5,30,20                                  KSEL,S,,,NOK+3  NSLK,S    *get,nextHN,NODE,,NXTH  PPATH,1,nextHN  LSELE,S,,,NOL+4                                 NSLL,S,1                      NSEL,R,LOC,X,-rKSCON/2,-rKSCON/8                    *get,nextHN,NODE,,NXTH    *get,DPu2,NODE,nextHN,U,X    *get,DPv2,NODE,nextHN,U,Y  PPATH,4,nextHN  LSELE,S,,,NOL+4  NSLL,S,1  NSEL,R,LOC,X,-rKSCON,-rKSCON/1.5    *get,nextHN,NODE,,NXTH    *get,DPu3,NODE,nextHN,U,X    *get,DPu3x,NODE,nextHN,LOC,X    *get,DPv3,NODE,nextHN,U,Y  PPATH,5,nextHN  LSELE,S,,,NOL+3                                 NSLL,S,1  NSEL,R,LOC,X,-rKSCON/2,-rKSCON/8    *get,nextHN,NODE,,NXTH    *get,DPu4,NODE,nextHN,U,X    *get,DPv4,NODE,nextHN,U,Y  PPATH,2,nextHN  LSELE,S,,,NOL+3  NSLL,S,1  NSEL,R,LOC,X,-rKSCON,-rKSCON/1.5    *get,nextHN,NODE,,NXTH    *get,DPu5,NODE,nextHN,U,X    *get,DPv5,NODE,nextHN,U,Y  PPATH,3,nextHN  Lnode=abs(DPu3x)  allsell,all  EPLOT  KCALC,0,-mat,3,0    *GET,KI,KCAL,,K,1    *GET,KII,KCAL,,K,2  DPP=(4*(DPu4-DPu2)-(DPu5-DPu3)/2)                          *if,DPP,LT,0,THEN      KII=-1*KII    *endif    KIt=EMX/(3*(1+poisson)*(1+(3-poisson)/(1+poisson)))*sqrt(2*Pi/Lnode)*(4*(DPv4-DPv2)-(DPv5-DPv2)/2)    KIIt=EMX/(3*(1+poisson)*(1+(3-poisson)/(1+poisson)))*sqrt(2*Pi/Lnode)*(4*(DPu4-DPu2)-(DPu5-DPu3)/2)    rc=1/2/Pi*(KI/sigmay)*(KI/sigmay)            LSEL,S,,,NOL+10    NSLL,S,1    NSEL,U,LOC,X,-Ra*a/10,Ra*a/10    NSEL,R,S,X,,,,0          *do,ij,1,20,1        NODn=NODE(0,0,0)        *GET,NODxx,NODE,NODn,S,X        *GET,NODyy,NODE,NODn,S,Y        *GET,NODu,NODE,NODn,LOC,X                *SET,TSTRESSA(ij,1),NODxx        *SET,TSTRESSA(ij,2),NODyy        *SET,TSTRESSA(ij,3),NODxx-NODyy        *SET,TSTRESSA(ij,4),NODu                NSEL,U,,,NODn      *enddo            DETH1=0                                      *do,ij,1,20,1        DETH1=DETH1+TSTRESSA(ij,4)      *enddo            DETH2=0      *do,ij,1,20,1        DETH2=DETH2+TSTRESSA(ij,4)**2      *enddo            DETH3=0      *do,ij,1,20,1        DETH3=DETH3+TSTRESSA(ij,3)      *enddo            DETH=20*DETH2-DETH1**2            numerator1=0      *do,ij,1,20,1        numerator1=numerator1+TSTRESSA(ij,4)*TSTRESSA(ij,3)      *enddo            b2=(20*numerator1-DETH1*DETH3)/DETH            sigmaxxyy=0      *do,ij,1,20,1        sigmaxxyy=sigmaxxyy+TSTRESSA(ij,3)      *enddo      sigmaxxyy=sigmaxxyy/20            positiont=0      *do,ij,1,20,1        positiont=positiont+TSTRESSA(ij,4)      *enddo      positiont=positiont/20          Tstress=sigmaxxyy-b2*positiont        *set,FACTORS(NN,1),KI                             *set,FACTORS(NN,2),KII    *set,FACTORS(NN,3),Tstress    *SET,FACTORS(NN,6),appx    *SET,FACTORS(NN,7),appy          h1=-Pi/3    h2=Pi/3      pocetk=-(1+(log(epsilon/Pi))/log(2))                       *do,mb,1,pocetk,1          fy1=KI*sin(h1)+KII*(3*cos(h1)-1)          fy2=KI*sin(h2)+KII*(3*cos(h2)-1)          s=(h2+h1)/2          fys=KI*sin(s)+KII*(3*cos(s)-1)            *if,fy1,NE,0,then            *if,fys,NE,0,then              *if,fy1/abs(fy1),NE,fys/abs(fys),then                h2=s              *else                h1=s              *endif            *endif            *endif        *enddo              solution=(h1+h2)/2      theta=solution*180/Pi      *SET,FACTORS(NN,4),Theta            *if,lock,EQ,1,THEN        theta=0      *endif        *if,NN,LT,cycle,THEN                               FINISH    /PREP7    ASEL,U,,,ALL                                  LSEL,U,,,ALL    KSEL,U,,,ALL    ASEL,A,,,Area              *DO,i,1,5,1        ASEL,A,,,NOA+i      *ENDDO    ACLEAR,ALL    ADELE,ALL      *DO,i,5,12,1              LSEL,A,,,NOL+i      *ENDDO    LDELE,ALL    *DO,i,5,7,1              KSEL,A,,,NOK+i    *ENDDO    KDELE,ALL    KSEL,A,,,NOK+3      KSCON,NOK+3            ALLSEL,ALL              Theta3=Theta3+Theta    tt=0  *endif  *endif  POLINES(HPi,HPj)=HP  POLINES(DPi,DPj)=DP    *SET,FACTORS(NN,5),app  a=ap  app=app+a    NN=NN+1  KP1=NOK+3  /REPLO    /AUTO,1   /REP,FAST*enddo  *GET,rotX,KP,KP,LOC,X                              *GET,rotY,KP,KP,LOC,Y  LOCAL,12,0,rotX,rotY,0,-Theta3,,,1,1,  DSYS,12  CSYS,12  aplot*ENDIF