下结论：
（1）ANSYS提供了断裂计算的能力，并且可以提供较准确的计算结果（2）ANSYS的裂纹奇异单元可以很好的反映出裂纹尖端的奇异性。
f第8章ANSYS120结构断裂分析及实例详解
本章容提要：本章主要介绍结构断裂分析的基本过程和工程应用实例。通过对实例进行具体、详细的分析求解，使读者熟悉断裂问题分析的基本方法和基本步骤，并为读者提供了典型的断裂问题的求解思路。
81结构断裂分析基本过程
811概述
1断裂力学定义
结构和零部件中都存在微观裂纹和缺陷，这些裂纹和缺陷往往会导致灾难性的后果。断裂力学的工程应用领域就是针对这些裂纹或缺陷的扩展，建立一个明确的概念。断裂力学是研究受载结构中裂纹的扩展过程，并对相关的实验结果进行验证。通常是通过计算裂纹区域的断裂参数来进行预测的，如应力强度因子，它能估算裂纹扩展的速率。一般情况下，裂纹的扩展程度是随着作用在构件上的循环载荷次数而增加的。例如，飞机机舱中裂纹的扩展过程与机舱的加压和减压过程密切相关。此外，环境条件（如温度、大
围的辐射）都会影响材料的断裂性能。
2典型断裂参数
典型的断裂参数如下：
f1）伴随着3种基本断裂模型的应力强度因子（KI、KII、KIII），如图81所示。
2）J积分，它定义为与积分路径无关的线积分，能度量裂纹尖端附近奇异的应力与应变强度。
3）能量释放率，它反映裂纹开或闭合时消耗功的大小。
812结构断裂分析过程
求解断裂力学问题的步骤，是先进行弹性分析或弹塑性静力分析，然后再用特殊的后处理命令，或宏命令计算所需的断裂参数，有关弹性分析或弹塑性静力分析的具体过程可参阅第3章的结构线性静力分析和第5章的非线性分析基本过程。下面详细讨论两个主
要的处理断裂力学的过程：裂纹区域的模拟和计算断裂参数。
1．裂纹区域的模拟
在断裂模型中最重要的区域是围绕裂纹边缘的部位，通常将2D模型的裂纹尖端作为裂纹的边缘，将3D模型的裂纹前缘作为裂纹的边缘，如图82所示。
f在线弹性问题中，裂纹尖端或裂纹前缘附近某点的位移随r12的变化而变化，r是裂纹尖端到该点的距离。裂纹尖端处的应力和应变是奇异的，随r12变化，因此围绕裂纹尖
端的有限元单元应是二项式的奇异单元，即把单元边上的中点放到14边上。（1）2D断裂模型
适用于2D断裂模型的单元，是PLANE183，8节点四边形单元或6节点三角形单元，围绕裂纹尖端的第一行单元必须具有奇异性，ANSYS采用KSCON命令指定单元围绕关键点
分割排列，自动产生奇异单元。Comma
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