含硬质夹杂物的二维裂纹扩展模拟研究

方法教程来自于外网，附件是自己根据教程练习时建的cae模型，供参考。

具有硬圆形夹杂物的2D裂纹扩展教程

创建板域

1.打开Abaqus / CAE 6.9或更高版本。

2.双击零件。输入名称为Plate，建模空间为2D Planar，类型为Deformable，Base Feature为Shell，近似尺寸为10。单击Continue。

3.使用矩形工具在（-2，-4）到（2,4）之间绘制一个正方形。使用圆工具绘制一个半径为1且中心为（0，-2）的圆。单击完成。

4.双击材料。输入名称作为Mat1。单击机械，然后单击弹性，然后单击弹性。输入杨氏模量为1 MPa，泊松比为0.33。单击机械，然后单击牵引力分离定律的损坏，然后单击最大损伤。输入1 kPa的值。单击“子选项”框，然后单击“损害演变”。类型是能量，软化是线性，脱胶是最大，混合模式行为是与模式无关，模式混合比是能量。输入“断裂能”的值50。单击确定。单击确定。

5.双击节。名称为板。单击继续以接受默认设置。选择Mat1作为材料，然后单击“平面应力/应变厚度”框。输入1作为厚度。单击确定。

创建包含域

1.双击零件。输入名称作为包含，建模空间为2D平面，类型为可变形，基本特征为外壳，近似尺寸为10。单击继续。

2.使用圆工具绘制一个半径为1且中心为（0，-2）的圆。单击完成。

3.双击材料。输入名称作为Mat2。单击Mechanical，然后单击Elasticity，然后单击Elastic。输入杨氏模量为10 MPa，泊松比为0.33。单击机械，然后单击牵引力分离定律的损坏，然后单击最大损伤。输入10 kPa的值。单击“子选项”框，然后选择“损害演变”，“类型”为“能量”，“软化为线性”，“降级”为“最大”，“混合模式行为”与“模式无关”，“模式混合比”为“能量”。输入“断裂能”的值1000。单击确定。单击确定。

4.双击节。名称为包含。单击继续以接受默认设置。选择Mat2作为材料，然后单击“平面应力/应变厚度”框。输入1作为厚度。单击确定。

创建完整的未破解域

1.展开程序集，然后双击实例。选择盘子和内含物。单击确定。

2.使用视口左侧的合并按钮将两个零件合并在一起。将零件命名为“总计”，将“合并”命名为“几何图形”，将“选项”命名为“抑制”，将“相交边界”命名为“保留”。单击继续。选择两个部分，然后单击“完成”。

3.展开零件，然后展开总计。双击部分分配。从视口中选择板部分。单击完成。在“编辑截面分配”窗口中，选择“板”。单击确定。

4.双击部分分配。从视口中选择包含部分。单击完成。在“编辑节分配”窗口中，选择“包含”。单击确定。

5.双击网格。从顶部菜单中选择“种子”，然后选择“按数字边缘”。选择总计。单击完成。输入41作为沿边的元素数。按下Enter键。单击完成。

6.从顶部菜单中选择“网格”，然后选择“控件”。选择总计。选择四边形作为元素形状。从顶部菜单中选择“网格”，然后选择“零件”。单击是。

创建破解域

1.双击零件。输入名称作为“裂纹”，“建模空间”为2D平面，“类型”为“可变形”，“基本特征”为“导线”，“近似大小”为5。单击“继续”。

2.从（-2,0）到（-1.5,0）画一条线。单击完成。

3.展开部件，然后双击实例。选择裂纹。通过单击确定接受默认设置。

4.双击交互。单击取消。从顶部菜单中单击特殊，然后单击裂纹，然后单击创建。名称为EdgeCrack，类型为XFEM。单击继续。选择未破解的域作为“破解域”。在出现的菜单上，通过单击表示裂纹的直线来指定裂纹位置。单击确定。

5.双击交互。输入名称作为增长。为所选步骤选择初始步骤和类型作为XFEM裂纹扩展。单击继续。XFEM Crack应该具有EdgeCrack。单击确定。

创建边界条件和载荷

1.双击步骤。输入名称作为加载。在“增量”选项卡上，输入“类型”为“自动”，“最大增量数”为100000，“增量大小”为0.01、1e-005、0.01。单击确定。

2.双击负载。输入名称作为TopPressure，类别是机械，类型是压力。单击继续。选择域的顶部边缘。单击完成。输入-700作为Magnitude，其他设置为默认设置。单击确定。

3.对域的底部边缘重复9月2日，输入名称为BottomPressure。

4.双击BC。输入名称为FixedBREdge，步骤为初始，类别为机械，所选步骤的类型为位移/旋转。单击域的右下角。单击完成。将U1，U2和UR3设置为零。单击确定。

5.对域的右上角重复步骤4。输入名称为RollerTREdge。将U1和UR3设置为零。

6.展开字段输出请求，双击F-Output-1。展开“失败/破裂”选项，并选中“ PHILSM”，“水平设置值phi”旁边的框。单击确定。这将允许您查看定义裂缝的水平设置功能。

解决方程组

1.双击Jobs。输入名称作为IncCrack。单击继续。单击确定接受默认设置。

2.展开作业。右键单击IncCrack，然后单击提交。

3.右键单击IncCrack，单击结果以查看结果。

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