界面内聚力模型及有限元法.pptx

节选段落一：
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界面内聚力模型及内聚力有限元法
界面内聚力模型
随着复合材料结构种类的多样性发展，传统断裂力学已不能满足韧性开裂以及复合材料界面开裂等研究需求。基于弹塑性断裂力学的内聚力模型(cohesive zone model, CZM) 已被应用于计算复合材料界面损伤和断裂过程。
内聚力实际上是物质原子或分子之间的相互作用力。在内聚力区域内，应力是开裂位移的函数，即张力-开裂位移（Traction-separation）关系，也称为内聚力准则。


节选段落二：
内聚力强度和内聚能是内聚力模型的重要控制参数，可通过拟合实验曲线或理论推导的方法来确立。
内聚力有限元法
内聚力单元
有限元软件ABAQUS 加入了基于内聚力模型为计算方法的内聚力单元 (cohesive element)，其目的在于用来处理粘接连接结构、复合材料界面问题以及其他的有关界面强度的问题。
内聚力有限元法
ABAQUS中的内聚区采用一层厚度接近零的内聚力单元表示，内聚力单元可以灵活地嵌入到传统单元之间，单元的上下表面与相邻单元连接，外力引起的材料损伤限制在内聚力单元中，其它单元不受影响，如图8所示。


节选段落三：
图8 内聚力单元在模型中的插入方法
（a）cohesive单元与其他单元公用节点 （b）独立的网格通过“tie”绑定
内聚力有限元法
ABAQUS中的内聚力单元有平面单元(COH2D4)，轴对称单元(COHAX4)和三维单元（COH3D6，OH3D8），如图9所示。