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内聚力单元
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用Hypermesh 快速给任意复杂结构界面添加零厚度内聚力单元(含2D和3D)
内聚力单元算法比较成熟，Abaqus和Ls-Dyna等仿真中都支持，可避免单元删除二实现断裂、失效分析，维持结构的质量守恒。目前abaqus可以直接生成界面内聚力单元，但是需要有几何信息才行，也就是在abaqus里面做网格，而abaqus的网格功能不如专业的前处理软件，其内聚力单元生成实用性不高。
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带有零厚度内聚力单元的网格模型添加周期性边界条件
带有零厚度内聚力单元的网格模型添加周期性边界条件，通过PBC插件实现。 一般来说，市面上所有的插件是无法给有零厚度内聚力单元的模型添加周期性边界条件的，因为周期性边界条件的周期节点识别是通过坐标平移后容差实现配对的，零厚度内聚力单元如果在周期性网格的表面上，那么插件的容差无论调整多小，软件都无法区分内聚力单元上重合的节点，导致边界条件添加失败或添加上错误的边界条件。
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内聚力单元的实例教程
背景: 内聚力单元的使用越来越频繁,内聚力单元也广泛的应用于脆性材料甚至塑性材料的损伤破坏问题的有限元描述!那么如果用hm来构建内聚力单元,特别是零厚度的内聚力单元呢? 如果是用过ABAQUS的朋友可能对这个问题不屑一顾，的确ABAQUS是我目前用过在内聚力单元建立方面最好的通用前处理器软件，特别是对于零厚度单元的构建操作极其简易。但是毕竟并不是所有的人都用abaqus，其中很多人用惯了hm，希望能直接在hm中构建cohesive zone element， 下面就讲下在hm中零厚度内聚力单元的构建方法。关键字： hypermesh， 零厚度内聚力单元
目标：
1.实现平板零厚度内聚力单元的构建,板子上下厚0.1m，中间插入一层零厚度单元。
2.曲面零厚度内聚力单元的构建
在如下两者构型中中插入零厚度内聚力单元（ 1种平板结构，1种曲面体结构）
需要分如下两步操作：
Step 1先生成含有厚度内聚力单元模型
step 2 偏置有厚度内聚力单元生成零厚度内聚力单元模型
如下（隐去另一侧单元便于显示）
下面是step by step的教程和hm的练习模型
hm的版本是2017
展开 考虑三轴度影响的内聚力单元本构
内聚力单元被广泛应用于模拟各种断裂行为。本文采用三轴度相关的内聚力本构模型模拟了材料的断裂失效行为。有效三轴度参数
其中
αc为双轴度比的临界值
其中
三轴度相关的内聚力模型本构由三部分组成：线弹性阶段，弹塑性阶段及软化阶段，如下式所示。
其中
根据上述本构，编写三轴度相关内聚力模型UMAT子程序，通过单胞计算得到的结果如图所示。
在进行真实试件计算时，需要将相邻实体单元的三轴度参数传递给内聚力单元，如图所示。
Abaqus中具体实施时，通过UVARM子程序获得当前实体单元的应力状态，并计算得到对应的三轴度，然后通过公共变量实现UVARM和UMAT之间的数据交换，将实体单元的相关参数传递给对应的Cohesive单元。计算得到的结果如下图所示。
展开 脚本使用方法
（1）首先创建一个要插入内聚力的零件，划分网格
（2）将该零件添加至装配中（此步骤不能遗漏）
（3）写出inp文件：创建计算任务名，例如Job-1，则在本地写出Job-1.inp
（4）为了防止再被各种盗版，该脚本添加了license和时间、单元数量限制，运行之前需要将名为license.key的许可证复制到abaqus当前工作中。
（5）在Abaqus中运行脚本，会提示输入inp文件名，如下图所示。待处理的inp文件须放入工作目录下。
程序执行完成以后，会在本地生成名为“cohesive.inp”的文件，里面是单元和节点信息。并且将原始网格单元和新生成的内聚力单元分别创建了单元集合，方便赋予属性。
同时为了方便赋予属性，程序自动将inp导入到了Abaqus CAE中，并创建了新的model、part和单元集。
零厚度内聚力单元生成后，就可以建立完整的有限元模型去做随机裂纹扩展分析了，下面是一个脆性材料开裂的案例。
展开 最近尝试了一下abaqus 2020 热力耦合内聚力单元，给的是零厚度。但是，好像和我自己编的子程序存在差异，用零厚度热力耦合内聚力单元（coh2d4T）结果也不是很合理，不知道是什么原因。没有看到相应帮助文档。好像不对称，边界是对称的，挺奇怪的。模型中间是零厚度的内聚力。
我的子程序结果
具体的内聚力传热可以看看我们的文章：
Analysis of delamination and heat conductivity of epoxy
impregnated pancake coils using a cohesive zone model
展开 之前在Simwe论坛上分享过一个Abaqus中批量插入内聚力单元的插件http://forum.simwe.com/thread-1287781-1-1.html，这里把当时的源码分享给大家，功能比较单一，有需要的可以下载下来自行修改及使用。
插入内聚力单元的效果
注意：目前只支持实体的六面体单元，生成的Cohesive单元为零厚度。下载的插件解压后放到abaqus工作文件夹的abaqus_plugins文件夹中，重启abaqus就能在工具栏plugins下面看到Cohesive按钮。
这个插件的运行速度还算比较快，像包含256000个单元的球体，生成COHESIVE单元只需要60几秒。几万个单元的话，几秒中就能生成完毕。
V3.2.rar
Insert_Coh.zip
有关于Abaqus、LS-DYNA等子程序开发，复合材料仿真的问题可以联系QQ1653004885或者关注CAE320公众号
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在ABAQUS中建模复合材料的分层结构，您可以采用以下步骤：
创建几何模型：首先，在ABAQUS中创建几何模型，包括复合材料的几何形状和分层结构。您可以使用ABAQUS提供的几何建模工具或导入外部CAD文件。
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