Cohesive模型小談及史上最全0厚度粘聚力單元創(chuàng)建方法之4進階(金剛葫蘆娃娃兒原創(chuàng))

1、創(chuàng)建0厚度單元6種方法小結(jié)及方法4進階金剛葫蘆娃娃兒原創(chuàng)聲明：如因出現(xiàn)的學(xué)術(shù)性錯誤造成的損失，本人不承擔任何法律責任。創(chuàng)建0厚度單元的原因：次要_外觀需求（也是創(chuàng)建有幾何厚度的主要原因）；主要_力學(xué)上，如果厚度相對過大，相當于平板受力，造成單元翹曲，而這種翹曲是我們很不希望出現(xiàn)的。所以，大部分研究人員都采用0厚度的單元。6種可能的方法：1、orphan網(wǎng)格offset法 2、surface based cohesive 法 3、節(jié)點坍塌法 4、直接在inp中創(chuàng)建法 5、借助其他軟件，如matlab/fortran/c#法 6、-cohesive研究現(xiàn)狀：1、多場耦合下（電磁濕等）的cohesi

2、ve單元開發(fā)，熱聚力單元已有很多人開發(fā)出研究過。2、T-S law本構(gòu)的創(chuàng)建。眾所周知，不同的材料有不同的損傷斷裂失效機理，這是由于材料內(nèi)在屬性不同及微結(jié)構(gòu)不同造成的。對brittle metals,ductile metals,concretes,socks，polymers,composites,biomaterilas,woods,etc,TS曲線一般形狀 尺寸是不一樣的。用的最多的TS 當屬雙線性本構(gòu)，簡單是其流傳開來的主要原因。其他形狀如指數(shù)型、上升-水平-下降型、直接下降型、表型等等。例如巖土大師Bazant最先把其應(yīng)用到混凝土脆性斷裂模擬中。粘聚力做的比較好的學(xué)者，Gurson,

3、Needleman ,Tvergaard,Ingos，Brocks,Paulino,etc。（我不做這方面記不清了有些人）。3、模型參數(shù)的實驗測定，及反向法有待研究。4、數(shù)值性方面，比如網(wǎng)格依賴性、數(shù)值收斂性、平滑性等。5、離大量實際應(yīng)用還有一段距離。誤區(qū)，材料的TS law跟結(jié)構(gòu)的TS law 是兩個不同概念。做壓縮失效這一塊，效果不好，主要是壓縮失效有個再接觸問題，接觸算法比較復(fù)雜。當然已有學(xué)者考慮了這方面因素，做的比較好的。其他低級的理解及誤區(qū)，如接觸應(yīng)用tie或coupling的用成其他不合理的接觸。cohesive模型是個相對來說簡單而在模擬失效中算比較高效的方法了尤其是分層脫粘方面

4、，模擬精度很高。其次在模擬脆性斷裂（沿晶這類解理型斷裂）中應(yīng)用很廣。當然還有其他很多領(lǐng)域。abaqus中擴展型XFEM尖端是考慮了局部cohesive zone 的，即經(jīng)典的帶狀粘性區(qū)。當然，cohesive還有很多地方需要注意的地方。6種方法小結(jié) orphan網(wǎng)格offset法 surface based cohesive 法 節(jié)點坍塌法直接在inp中創(chuàng)建法借助其他軟件，如matlab/fortran/c#法 優(yōu)勢主要應(yīng)用于3D 可算一種0厚度單元的變形，直接定義接觸屬性即可對于2D簡單模型，高效。3D的也能應(yīng)用。直接，速度較快，對于在復(fù)雜模型中插入局部CZM優(yōu)勢很大方法四的進階，能實現(xiàn)全域

5、相鄰單元間插入0厚度的單元，高效劣勢法1、要將網(wǎng)格部件轉(zhuǎn)換成orphan；復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)兩相間插入界面單元不現(xiàn)實；法2、與0厚度的cohesive單元做出的結(jié)果可能會出現(xiàn)差別；法3、復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)兩相間插入界面單元不現(xiàn)實；3D中操作較復(fù)雜，需要一定技巧；法4、不如法5 強大，存在限制性；法5、 需要一定的編程能力，操作上需要耐心，細心，較復(fù)雜；法6、暫不提供；直接在inp中創(chuàng)建法進階教程久等了，小伙伴們兒，無廢話，直接上圖結(jié)束謝謝步驟1如圖，創(chuàng)建10個單元，要在中間插入一層cohesive單元。節(jié)點編號，單元編號已顯示。Demo步驟2一定要在裝配后，為了簡便，直接進入Job 把模型寫入inp中，用

6、fortran 或記事本打開，顯示如左圖。Demo步驟31、復(fù)制與要創(chuàng)建的cohesive單元相關(guān)的節(jié)點坐標，并重新編號，在原編號基礎(chǔ)上加100、1000 等等，為便于區(qū)分新的節(jié)點編號2、本例中要在中間層創(chuàng)建0厚度的單元，故107 108 109 110 111 1123、節(jié)點復(fù)制結(jié)束，下一階段，創(chuàng)建新cohesive單元 Demo節(jié)點坐標復(fù)制及重編號節(jié)點坐標復(fù)制及重編號步驟41、創(chuàng)建cohesive單元，單元編號要與相應(yīng)的節(jié)點坐標編號連接起來，注意區(qū)分新的單元編號。創(chuàng)建單元集合名cohel2、本例中要在中間層創(chuàng)建0厚度的5個單元。用關(guān)鍵字*Element指定單元類型3、重要！修改之前的部分單元連接節(jié)點的編號。由于插入了新的單元，導(dǎo)致下部分單元連接的節(jié)點應(yīng)為新創(chuàng)建的單元的下部分節(jié)點，找到對應(yīng)的編號改過來即可,見黃框 DemoDemo步驟44、注意！連接單元編號與節(jié)點編號的逆時針原則。一些地方的代碼行間不能有多余的空行出現(xiàn)5、直接保存即可。重新導(dǎo)入新的文件，重新建。添