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模拟界面失效-内聚力模型详解

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传统断裂力学将临界应力强度因子,临界能量释放率做为线弹性材料中裂纹起裂的判据。当裂纹尖端区域发生不可忽略的塑性变形时,路径无关的J积分做为起裂准则并对非线性弹性体严格成立,但是,对于塑性区尺寸较大的问题传统断裂力学的研究方法的适应性就下降。对于裂纹扩展存在两类问题:

(1)未知裂纹扩展路径,需要通过裂纹扩展准则计算裂纹启裂力和裂纹扩展角度;

(2)已知裂纹扩展路径,只需要通过相关准则确定启裂力。

内聚力模型就是研究第二类问题的主要技术方法,该方法避免了计算裂纹尖端的断裂参数,对裂纹尖端的网格要求也不苛刻。

内聚力-位移关系一般表现为
在内聚力区开始承载时,内聚力随开裂界面分开位移的增加而增加,当达到应力最大值之后,内聚力随张开位移的增大而减小,最后达到临界位移时,内聚力减小到零。

常见的内聚力一位移关系主要有双线型、梯型、多项式型以及指数型

目前,ANSYS支持基于界面单元和接触对+内聚力模型模拟界面失效问题。

ANSYS支持的模型如下:

来源:ANSYS空间
断裂非线性裂纹材料ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-12-02
最近编辑:4月前
张老师
硕士 | CAE工程师 欢迎关注***:ANSYS空间 进行交流...
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