ABAQUS仿真软件在裂纹扩展分析中的应用研究.docxVIP

ABAQUS仿真软件在裂纹扩展分析中的应用研究

目录

一、内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2.1裂纹扩展理论发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2.2有限元仿真技术进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.3ABAQUS软件应用概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

二、裂纹扩展理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1裂纹扩展基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2裂纹扩展驱动力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.1应力强度因子．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.2.2裂纹扩展速率模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.3裂纹扩展影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.3.1材料性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.3.2荷载条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.3.3环境因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

三、ABAQUS软件与裂纹扩展仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.1ABAQUS软件概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.2ABAQUS裂纹扩展模拟功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.2.1裂纹扩展单元类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2.2裂纹扩展模式选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

3.3ABAQUS仿真前处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.3.1模型建立方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.3.2材料本构关系定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3.3荷载与边界条件施加．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.4ABAQUS仿真后处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.4.1裂纹扩展路径提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.4.2应力应变云图分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.4.3仿真结果可视化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

四、ABAQUS在特定裂纹扩展问题中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.1静态载荷下裂纹扩展仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.1.1模型建立与参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

4.1.2仿真结果与理论对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.1.3结果分析与应用价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.2动态载荷下裂纹扩展仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.2.1模型建立与参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.2.2仿真结果与理论对