abaqus计算应力强度因子

重庆大学

课题：Abaqus计算裂纹应力强度因子

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一、计算裂纹应力强度因子

问题描述:以无限大平板含有一单边裂纹为例,裂纹长度为a=10mｍ,平板宽度h=30,弹性模量E=210000Pａ，泊松比ｖ

=０、33,在远场受双向均布拉应力。

使用Aｂａｑus计算该问题:

1、进入ｐaｒt模块

建立平板ｐａrt,平板得尺寸相对于裂纹足够大,本例尺寸为50ｘ

30(mm);使用Paｒｔatioｎ Face:ｓketch工具,将ｐart分隔成如图

１形式

图１

2、进入pｒoｐerty模块

建立弹性材料; 截面选择平面问题得soliｄ，hｏｍogｅｎeoｕs; 赋

予截面．

3、进入Ａsｓemｂly模块

实体得类型（inｓtａnce ｔype)选择indepeｎdｅnt。

4、进入ｍesh模块

划分单元格如图２所示。

图2

5、进入iｎteｒaｃｔion模块

指定裂纹speciaｌ/creａk/aｓｓiｇｎ seａm; 生成裂纹ｃ

rack 1,specｉaｌ/crack/creａｔe；sｐｅcial/craｃｋ/edｉt，对两

个裂纹进行应力奇异得设置。

6、进入step模块

在initiａl步之后建立statiｃ,general步；在ｏ

utput/history output ｒｅqｕestｓ/cｒeate/中创建输出变量。7、进入loａｄ模块

定义位移与荷载边界，如图3所示。

图3

8、进入joｂ模块，提交计算

Mｉｓｅs应力分布见图４,在、ｄat文件中（图5)查瞧应力强度因

子.

图4

图5

计算解析解:

由公式F=1、12−0、23(ａ／h)+１0、6（ａ/h）2−21、71（a/h)３+30、３８(a／h)４

计算得解析解为k＝10０1

应力强度因子误差为0、09%

二、误差分析

改变板得长度，其她条件不变

1.当长度Ｌ＝１0０时

误差为0、５％

2.当板长L=30

误差为3、2％

结论：当板长改变,板长无法体现无限大得情况,计算结果得误差会变大。