破碎的灯泡-Abaqus/Explicit脆性断裂分析要点

在上次介绍完Brittle Cracking这个脆性开裂材料模型之后,有朋友反映不能做出我做的那种玻璃开裂的效果。可能是没注意到几个关键的地方,今天我把要点给大家讲一下。

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首先,回顾一下脆性开裂材料模型涉及到的材料失效模式,我们会设置材料的断裂应力,计算时Abaqus会判断单元在拉伸和剪切方向是否达到所设定的断裂应力,达到之后材料就开始软化,软化路径就是我们定义的表格式应力-断裂应变曲线,当应变为我们设置的断裂应变值时,单元删除开始执行。

Brittle Cracking分析要点涉及到单元删除、状态输出与网格设置等内容,下面总结如下。

☆要点1:单元类型里设置单元删除。

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单元删除设置

☆要点2:Field Output里设置状态输出。

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状态输出设置

☆要点3:壳单元的类型最好选择三角形单元,这样裂纹会更随机,四边形单元做出的裂纹呈锯齿状,不太符合实际情况。

☆要点4:单元密度一定要足够大,否则单元删除的速度会大于裂纹扩展的速度,达不到碎裂的效果。

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单元密度要足够大才能更好地捕捉到裂纹路径

内部导线与钨丝我们采用beam单元来模拟。

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导线采用beam单元

灯泡落地计算结果:

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速度云图

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玻璃材料的局部透明化显示


使用brittle cracking模型进行仿真时的要点大致是这些,大家可以试一下,参照这几条对脆性材料进行失效仿真,很容易做出这种碎裂的效果。

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