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KSCON
GUI:Mai
Me
uPreprocessorMeshi
gSizeC
trlsCo
ce
tratKPsCreate
该命令还具有控制单元第一行的半径、控制周围单元数目等功能。图83是采用该命令产生的断裂模型。
在创建2D断裂模型的过程中应注意以下问题:1)尽可能利用对称条件,在许多条件下根据对称(如图84a所示)或反对称条件(如
图84b所示),只需模拟裂纹区域的一半。
f2)为获得理想的计算结果,围绕裂纹尖端的单元第一行,其半径应该是18裂纹长度或更小。裂纹周围的单元角度应在30°~40°之间。
3)裂纹尖端的单元不能有畸变,最好选择等腰三角形。
(2)3D断裂模型
三维模型推荐使用单元类型为SOLID95,20节点块体单元,围绕裂纹前缘的第一行单元应为奇异单元。这种单元是模型生成的,是将KLPO面合并成KO线。产生三维断裂模型要比二维模型复杂,命令KSCON不能用于三维模型。在建模时必须确定裂纹前缘是沿着
单元的K边。
三维模型划分网格时应注意以下问题:
1)推荐使用的单元尺寸与二维模型一样,单元边上节点应在边的14处。
2)所有裂纹边都应是直线。
3)对曲线裂纹沿裂纹前缘的大小取决于局部曲率的数值,大致使裂纹前缘中每个单元只有15°~30°的角度。
2.计算断裂参数
在静态分析完成之后,就可以使用通用后处理器POST1来计算断裂参数,如应力强度因子、J积分、能量释放率。
(1)应力强度因子
用POST1中的KCALC命令计算复合型断裂中的应力强度因子KI、KII、KIII。该命令仅适用于在裂纹区域附近具有各向同性材料的线弹性问题。使用KCALC命令的步骤如下:
1)定义描述裂纹尖端的局部坐标系。要求X坐标轴平行于裂纹面,Y坐标轴垂直于裂纹面。
Comma
d:LOCAL(CLOCAL、CS、CSKP)
GUI:UtilityMe
uWorkPla
eLocalCoordi
ateSystemsCreateLocalCSAtSpecifiedLoc
2)定义沿裂纹面的路径。应以裂纹尖端作为路径的第1点,对于半个裂纹模型而言,沿裂纹面需再定义2个附加点,对于整体模型而言,需再定义4个附加点,其中2个点
沿一个裂纹面,另外2个点沿另一个裂纹附加面。
fComma
d:PATH,PPATHGUI:Mai
Me
uGe
eralPostprocPathOperatio
sDefi
ePath3)计算裂纹尖端应力强度因子。使用KCALC命令需指定分析类型是平面应力或平面应变,对于薄板的分析,可定义为平面应力,对于其他分析,在裂纹尖端附近和它的渐近位置,其应力一般考虑为平面应变。同时还需指定模型是具有对称边界条件的半裂纹模
型或具有反对称边界条件的半裂纹模型,或是整体裂纹模型。Comma
d:KCALC
GUI:Mai
Me
uGe
eralPostprocNodalCalcsStressI
tFactr(2r
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