新建文本文档.txt
2025-07-03
下载
大小:0.00KB
1. 内聚力单元的核心功能
- 应用场景:层间分层(复合材料)、胶接接头、裂纹扩展、界面脱粘等。
- 基本原理:基于内聚力模型(CZM),通过应力-位移关系描述界面在失效前的弹性行为、损伤起始及演化。
2. 内聚力单元的类型
- 基于单元:通过插入零厚度或有限厚度的单元(如
COH2D4
,COH3D8
)模拟界面。 - 基于接触:使用
Cohesive Behavior
定义接触属性(无需显式划分单元)。
3. 关键设置步骤
(1) 定义材料属性
- 弹性阶段:设置初始刚度(
Elastic
),如法向刚度 Kn - 和切向刚度 Ks
- 、Kt
- 。
- 损伤准则(Damage Initiation):
- 常用准则:最大应力(
Max Stress
)、最大应变(Max Strain
)、二次应力准则(Quads
)。
- 损伤演化(Damage Evolution):
- 定义能量释放率(Gc
- )和软化规律(线性、指数、表格等)。
(2) 创建内聚力单元
- 几何:在界面处生成一层单元(厚度可为零或实际值)。
- 单元类型:选择对应的内聚力单元(如
COH3D8
用于三维问题)。 - 赋属性:将材料赋给内聚力单元。
(3) 边界条件与加载
- 确保界面两侧的单元节点正确连接。
- 施加位移/载荷以驱动界面分离。
4. 常见问题与解决
- 初始刚度选择:
- 过高可能导致收敛困难,过低会引入虚假变形。建议参考界面两侧材料的等效刚度。
- 收敛性:
- 使用粘性正则化(
Viscosity Coefficient
)或调整步长(Stabilization
)。 - 厚度效应:
- 零厚度单元需在属性中指定特征厚度(
*Cohesive Section, thickness=1.0
)。 - 后处理:
- 输出变量如
SDEG
(损伤程度)、DMICRT
(损伤起始判据)等评估失效过程。
5. 示例代码片段(伪代码)
6. 注意事项
- 网格敏感性:细化网格可能需调整断裂能以避免网格依赖性。
- 动态分析:显式分析(Explicit)中需注意时间步长稳定性。
- 验证:建议通过简单案例(如双悬臂梁DCB)验证参数合理性。