线弹性疲劳裂纹扩展分析
产品：Abaqus/Standard
概述
l 线弹性响应的疲劳裂纹扩展分析：
l 是亚临界循环荷载作用下结构的准静态分析;
l 其特征在于断裂能量释放率;
l 对每个加载循环采用经典的增量法;
l 不像直接循环框架那样使用位移解的傅立叶表示
l 可与热负荷以及机械负荷相关联;
l 基于线弹性断裂力学(LEFM)和扩展有限元方法的原理，在散装脆性材料中，在不重新网格的情况下，沿着任意的、依赖于解决方案的路径模拟离散裂纹的扩展
l 模拟层合复合材料中脆性材料界面沿预定义路径的渐进分层增长;
l 采用损伤外推技术加速疲劳裂纹扩展分析
l 考虑接触条件和几何非线性的变化;
l 在某些特殊情况下可以简化以加速裂纹扩展分析
为了模拟韧性材料的低周疲劳，您应该使用渐进式损伤和失效建模技术低周疲劳分析中的韧性材料的损伤和失效) 以及直接循环过程(使用直接循环方法的低周疲劳分析)。
参考资料：
l 定义分析
l 关于静应力分析程序
l 裂纹扩展分析
l 采用直接循环法的低周疲劳分析
l 使用扩展有限元方法将不连续性建模为丰富的特征
l 延性材料低周疲劳分析中的损伤与失效
l 脱粘
l *断裂判据
l 控制
定义疲劳裂纹扩展分析
Abaqus/Standard中的疲劳裂纹扩展分析功能是对承受亚临界循环载荷的结构进行准静态分析。您可以使用疲劳裂纹增长过程来模拟两种不同类别的问题，这取决于裂纹的位置。
在复合材料层合板的脆性界面处，循环载荷导致界面强度退化，引起疲劳分层扩展。根据巴黎定律(见Paris，1961)，裂纹尖端的断裂能量释放率是分层的开始和发展的特征。
另一类问题是脆性散装材料，其中循环加载导致材料强度退化，导致沿任意路径的疲劳裂纹扩展。这种方法是基于线弹性断裂力学与扩展有限元法的原则。裂纹的开始和扩展也以裂纹尖端的断裂能量释放率为特征(见Paris，1961)。
如果在单个分析中考虑两种失效机制(即，散装脆性材料中的离散疲劳裂纹增长和脆性材料界面处的疲劳分层增长)，最关键的失效机制控制着实际的疲劳裂纹扩展，而由较小的失效机制控制的区域的损伤是成比例的。在发生破坏或脱粘的附近，必须满足线弹性变形或小范围屈服条件。
疲劳裂纹增长分析步骤可以是分析中的唯一步骤，可以在一般或线性扰动步骤之后或者可以在一般或线形扰动步骤之后。多个疲劳裂纹扩展分析步骤可以包括在一个单一的分析。疲劳裂纹扩展过程只支持恒定振幅载荷热，机械，或热和机械的组合。您必须指定单个加载循环的循环加载振幅曲线。这样的一般公式允许在循环加载定义中包含广泛的加载历史，例如异步加载的接触或复杂组合。 例如，在一个载荷循环中，机械压力和温度的波峰/波谷可能出现在不同的时间。
裂纹扩展受巴黎法律管辖：
其中和c是物质常数
对于富集元素，上述基于应力强度因子的巴黎定律的等价形式也可用
拉特克利夫和约翰斯顿 (2014)和Deobald等人。(2017)提出了以下疲劳定律的替代形式，它能更好地解释混合型疲劳裂纹扩展：
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