例一(位移外插法求应力强度因子)
问题描述:平面应变板中间有一个椭圆孔,且孔的长轴方向存在裂纹,如图:
有限元模型:
FINISH$/CLEAR
!units mm-kg-N
/PREP7
L=10$H=8$A=2$B=1$PRE=0.5
ET,1,PLANE183,,,2
MP,EX,1,2E5
MP,PRXY,1,0.25
!
K,1,A,0$K,2,L,0$K,3,L,H
K,4,0,H$K,5,0,B$K,6,A/2,3*B/4
K,7,3*A/4,0
L,1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5
LESIZE,ALL,,,20
!长边在一起,用段数控制单元尺寸
L,7,1$SPLINE,5,6,7,,,,1,0,0,0.5,-0.866,0
ESIZE,0.1
!短边在一起,用长度控制单元尺寸
ALLSEL
AL,1,2,3,4,5,6,7
KSCON,1,0.02
!裂纹尖端细化,并为奇异单元
AMESH,1
边界条件:
DL,1,1,SYMM
DL,4,1,SYMM
SFL,3,PRES,-PRE
求解:
/SOLU
ANTYPE,0
SOLVE
后处理:获取应力强度因子。
/POST1
P1=NODE(3*A/4,0,0)
PATH,KI_PATH,3,,48
PPATH,1,1
PPATH,2,317
PPATH,3,313
KCALC,,,1
*GET,KI,KCALC,,K,1
*GET,P1_UY,NODE,P1,U,Y
*STATUS
例二(交互积分法求应力强度因子)
问题描述:如上。
有限元模型:如上。
边界条件:如上。
定义交互积分法:
NSEL,S,LOC,X,A
NSEL,R,LOC,Y,0
CM,CTIP,NODE
CINT,NEW,1
CINT,TYPE,SIFS
CINT,CTNC,CTIP
LOCAL,11,0,A,0
CINT,NORM,11,2
CINT,NCON,6
CINT,SYMM,ON
ALLSEL
求解:如上。
后处理:获取应力强度因子。
/POST1
*GET,K,CINT,1,CTIP,1,,5,,K1
*STATUS,K
两个应力强度因子的计算结果基本一致,将断裂韧性除以K,就可以得出安全系数,判断裂纹是否扩展。
例三:(交互积分法求应力强度因子)
(整理自ANSYS的HELP)
例子位置索引:
有限元模型:
FINISH$/CLEAR
!units,inch-psi
/PREP7$/TRIAD,OFF
ET,1,PLANE183,,,2
MP,EX,1,30e6
MP,PRXY,1,0.3
K,1$K,2,4$K,3,4,5
K,4,-1,5$K,5,-1
L,1,2$L,2,3$L,3,4$L,4,5
LESIZE,ALL,,,20
L,5,1$ESIZE,0.2
KSCON,1,0.05
AL,1,2,3,4,5$AMESH,1
边界条件:
DL,1,1,SYMM
DL,4,1,SYMM
SFL,3,PRES,-0.5641895
定义交互积分法:
NSEL,S,LOC,X,0
NSEL,R,LOC,Y,0
CM,CTIP,NODE
ALLSEL,ALL
CINT,NEW,1
CINT,TYPE,SIFS
CINT,CTNC,CTIP
CINT,NORM,0,2
CINT,SYMM,ON
CINT,NCON,6
求解:
/SOLU
ANTYPE,STATIC
SOLVE
后处理:获取应力强度因子。
/POST1
*GET,K,CINT,1,CTIP,1,,5,,K1
*STATUS,K
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