使用扩展有限元方法将不连续性作为丰富特征建模
展品: Abaqus/Standard Abaqus/CAE Abaqus/Viewer
概述
将不连续性(如裂纹)建模为丰富的特征
l通常被称为扩展有限元法(XFEM)
l是基于单位分解概念的常规有限元方法的扩展;
l通过用特殊的位移函数丰富自由度，允许单元中存在间断:
l能够模拟流体压力场中的不连续性，以及水力驱动裂缝中裂纹元件表面内的流体流动;
l可以包括由于跨裂纹元件表面的热传导和辐射以及裂纹元件表面内的热对流引起的热传输
l不需要网格与不连续面的几何形状相匹配;
l是一个非常有吸引力和有效的方法来模拟离散裂纹的萌生和扩展沿任意的，解决方案依赖的路径，而不需要在散装材料的重新网格;
l·可以与基于表面的内聚行为方法 (见接触内聚行为)或虚拟裂纹闭合技术(见裂纹扩展分析)同时使用，这是最适合建模界面分层的方法;
l可以使用静态程序(请参阅静态应力分析) 、隐式动态程序(请参阅使用直接积分的隐式动态分析一般疲劳裂纹增长方法 (请参阅线性弹性疲劳裂纹增长分析) 、使用直接循环方法的低循环疲劳分析(请参阅低循环疲劳分析)来执行。使用直接循环法) 、地应力场程序(见地应力状态)准静态分析 (见准静态分析)、完全耦合的热应力分析 (见完全耦合热应力分析) ，或耦合孔隙流体扩散/应力分析 (见耦合孔隙流体扩散和应力分析) ;
l也可用于对任意静止表面裂纹进行轮廓积分计算，而不需要定义裂纹尖端周围的协调网格
l允许裂纹单元表面的接触相互作用，包括热相互作用和孔隙流体相互作用，基于小滑动公式或一般接触框架内的有限滑动公式;
l允许对开裂的元件表面施加分布的压力载荷或分布的热通量;
l允许在裂纹单元表面上输出一些表面变量
l允许材料和几何非线性;以及
l仅适用于一阶应力/位移固体连续体单元、、一阶位移/孔,隙压力固体连续体单元，一阶位移/温度固体连续体单元、一阶位移/孔隙压力/温度固体连续单元和二阶应力/位移四面体单元。
参考资料:
l*浓缩
l*浓缩活化
l使用扩展有限元法模拟断裂力学
l扩展有限元法(XFEM)
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