[断裂与失效] ABAQUS6.9版本XFEM(扩展有限元)例子的详细图解.docx

[断裂与失效] ABAQUS6.9版本XFEM(扩展有限元)例子的详细图解step by step （By SIMWE wylxl2001 ）

一、part模块中的操作： 
1. 生成一个新的part，取名为plate，本part选取3D deformable solid extrusion类型（如图1） 
2.通过Rectangle工具画出一长3，高6的矩形。考虑使用工具栏add-dimension和edit dimension来画出精确长度的模型。强烈建议此矩形的左上角坐标为（0，3），右下角坐标为（3，-3）（如图2） 

3. 完成后拉伸此矩形，深度为1.（如图3）
图1，图2，图3

4. 生成一个新的part，取名为crack，本part选取3D deformable shell extrusion类型（如图4）

5. 生成一条线，此线的左端点坐标为（0，0.08），右端点坐标为（1.5，0.08）

6 . 完成后拉伸此线，深度为1.（如图6）

7.保存此模型为XFEMtutor（如图7），以后经常保存模型，不再累述。
8. 在part Plate中分别创建4个集合，分别为：all，bottom，top和fixZ，各部分的内容如图8～11所示。

二、Material模块中的操作： 
1. 创建材料elsa，其弹性参数为E=210GPa，泊松比为0.3（如图12）
  最大主应力失效准则作为损伤起始的判据，最大主应力为84.4MPa（如图13）

损伤演化选取基于能量的、线性软化的、混合模式的指数损伤演化规律，有关参数为G1C= G2C=G3C=42200N/m，a=1.（如图14）

2.创建一个Solid Homogeneous 的section，名为solid，此section与材料elsa相联，并将此section赋给plate part（也就是集合all）
3.赋予材料取向，分别如图18～21所示。

三、划分网格： 
网格控制为：Hex型 structured（如图22），单元类型为C3D8R（如图23）设置plate各边的网格种子为8，26，36（如图24），各边种子的个数不能改变（如图25）

四、装配模块：选中plate和crack两个part，分别生成2个实体（如图26），生成一个参考点，参考点的坐标为（1.5，-3，0）（如图27，28）。将参考点的名字改为db（如图29，30）。生成集合bdisp，此集合包含db这个点。（图就算了）

五、Interaction模块中创建约束方程ce_bot，如图31所示。

六．Step模块中的操作： 
1.建立个static的分析步，如图32所示。打开几何非线性开关，如图33所示。设置增量步，如图34所示。打开解控制，如图35和图36所示，并进行有关参数的设置，如图37和图38所示。设置场输出变量，如图39所示。请求一个新的历史输出变量，如图40所示。 

七 Load模块中的操作: 
设置4个位移边界条件，位移值、边界条件的名称、类型、作用载荷步、作用区域等分别如图41～44所示。

八、设置XFEM型裂纹：返回Interaction模块，先生成一个硬接触属性contact，如图45所示。再建立XFEM型裂纹，过程如图46～49所示

九、通过关键词编辑器加入损伤稳定性控制，如图50，图51所示。

新版本的abaqus可以在定义材料属性的时候直接定义这个参量Damage Stabilization Cohesive---Viscositycoefficient，，不需要通过关键词编辑器加入损伤稳定性控制，

十、生成job XFEMtutor，进行计算，结果如图52所示。