abaqus 插入cohesive element 原理

abaqus 插入cohesive element 原理
Abaqus中的Cohesive Element（粘结元素）是一种用于模
拟材料中裂纹扩展和断裂行为的元素。

它可以模拟材料中
的粘结和剪切行为，并允许裂纹在材料中传播。

Cohesive Element的原理基于断裂力学理论和粘结力学理论。

它将材料中的断裂行为建模为两个相邻表面之间的相
互作用。

在裂纹扩展过程中，材料的断裂面上会产生粘结
应力和剪切应力。

Cohesive Element通过施加粘结和剪切
应力来模拟这种相互作用。

Cohesive Element的工作原理如下：
1. 定义材料的弹性行为：首先，需要定义材料的弹性行为，即材料在无裂纹时的应力-应变关系。

可以使用线性弹性模
型或非线性弹性模型来描述材料的弹性行为。

2. 定义粘结行为：接下来，需要定义材料的粘结行为。

这
包括定义材料的粘结强度、粘结刚度和粘结应力-开裂位移
关系。

通常会使用一个或多个粘结模型来描述材料的粘结
行为，如弹簧-剪切模型、弹簧-弹性模型或弹簧-塑性模型。

3. 插入Cohesive Element：将Cohesive Element插入到
模型中，以模拟裂纹的扩展。

Cohesive Element通常插入
到两个相邻的节点之间，其中一个节点代表裂纹的一个端点，另一个节点代表裂纹的另一个端点。

Cohesive
Element的属性包括弹性刚度、粘结强度和粘结模型。

4. 定义断裂准则：定义断裂准则以确定何时发生裂纹扩展。

常见的断裂准则包括最大切应力准则、最大切应变准则和
能量释放率准则。

这些准则根据材料的断裂特性来确定裂
纹扩展的条件。

5. 模拟裂纹扩展：通过施加加载条件（如拉伸、剪切或弯曲）来模拟裂纹的扩展。

在加载过程中，Cohesive
Element会根据定义的粘结行为和断裂准则来计算裂纹的扩展。

总之，Abaqus中的Cohesive Element通过模拟材料中的粘
结和剪切行为来模拟裂纹的扩展和断裂行为。

它的原理基
于断裂力学和粘结力学理论，并通过定义材料的弹性行为、粘结行为和断裂准则来模拟裂纹的扩展过程。