Cohesive模型小談及史上最全0厚度粘聚力單元?jiǎng)?chuàng)建方法之4進(jìn)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(jìn)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(cuò)誤造成的損失，本人不承擔(dān)任何法律責(zé)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(duì)過(guò)大，相當(dāng)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(diǎn)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(chǎng)耦合下（電磁濕等）的cohesi

2、ve單元開(kāi)發(fā)，熱聚力單元已有很多人開(kāi)發(fā)出研究過(guò)。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(jī)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(duì)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(dāng)屬雙線性本構(gòu)，簡(jiǎn)單是其流傳開(kāi)來(lái)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(shí)驗(yàn)測(cè)定，及反向法有待研究。4、數(shù)值性方面，比如網(wǎng)格依賴(lài)性、數(shù)值收斂性、平滑性等。5、離大量實(shí)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(gè)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(gè)再接觸問(wèn)題，接觸算法比較復(fù)雜。當(dāng)然已有學(xué)者考慮了這方面因素，做的比較好的。其他低級(jí)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(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)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(lèi)解理型斷裂）中應(yīng)用很廣。當(dāng)然還有其他很多領(lǐng)域。abaqus中擴(kuò)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(dāng)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(diǎn)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(shì)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(duì)于2D簡(jiǎn)單模型，高效。3D的也能應(yīng)用。直接，速度較快，對(duì)于在復(fù)雜模型中插入局部CZM優(yōu)勢(shì)很大方法四的進(jìn)階，能實(shí)現(xiàn)全域

5、相鄰單元間插入0厚度的單元，高效劣勢(shì)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(shí)；法2、與0厚度的cohesive單元做出的結(jié)果可能會(huì)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(shí)；3D中操作較復(fù)雜，需要一定技巧；法4、不如法5 強(qiáng)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(xì)心，較復(fù)雜；法6、暫不提供；直接在inp中創(chuàng)建法進(jìn)階教程久等了，小伙伴們兒，無(wú)廢話，直接上圖結(jié)束謝謝步驟1如圖，創(chuàng)建10個(gè)單元，要在中間插入一層cohesive單元。節(jié)點(diǎn)編號(hào)，單元編號(hào)已顯示。Demo步驟2一定要在裝配后，為了簡(jiǎn)便，直接進(jìn)入Job 把模型寫(xiě)入inp中，用

6、fortran 或記事本打開(kāi)，顯示如左圖。Demo步驟31、復(fù)制與要?jiǎng)?chuàng)建的cohesive單元相關(guān)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，并重新編號(hào)，在原編號(hào)基礎(chǔ)上加100、1000 等等，為便于區(qū)分新的節(jié)點(diǎn)編號(hào)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(diǎn)復(fù)制結(jié)束，下一階段，創(chuàng)建新cohesive單元 Demo節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)復(fù)制及重編號(hào)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)復(fù)制及重編號(hào)步驟41、創(chuàng)建cohesive單元，單元編號(hào)要與相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)編號(hào)連接起來(lái)，注意區(qū)分新的單元編號(hào)。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(gè)單元。用關(guān)鍵字*Element指定單元類(lèi)型3、重要！修改之前的部分單元連接節(jié)點(diǎn)的編號(hào)。由于插入了新的單元，導(dǎo)致下部分單元連接的節(jié)點(diǎn)應(yīng)為新創(chuàng)建的單元的下部分節(jié)點(diǎn)，找到對(duì)應(yīng)的編號(hào)改過(guò)來(lái)即可,見(jiàn)黃框 DemoDemo步驟44、注意！連接單元編號(hào)與節(jié)點(diǎn)編號(hào)的逆時(shí)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