ABAQUS6.9 版本 XFEM(扩展有限元)例子的详细图解一、 part 模块中的操作：/ s/ E0 P6 _7 S* m; I2 _5 @

1. 生成一个新的 part，取名为 plate，本 part 选取 3D deformable solid extrusion 类型（如图 1）2.通过 Rectangle 工具画出一长 3，高 6 的矩形。考虑使用工具栏 add-dimension 和 edit dimension

来画出精确长度的模型。强烈建议此矩形的左上角坐标为（0，3），右下角坐标为（3，-3）（如图 2）3. 完成后拉伸此矩形，深度为 1.（如图 3）

图 1，图 2，图 3，4. 生成一个新的 part，取名为 crack，本 part 选取 3D deformable shell extrusion 类型（如图 4）) o0

c# d/

5. 生成一条线，此线的左端点坐标为（0，0.08），右端点坐标为（1.5，0.08）1 ~$ k: n& c* ?6

w6 L1 J0

6 . 完成后拉伸此线，深度为 1.（如图 6）6 Q) O9 Y& L4 `# i, e0 P; o

/ 7.保存此模型为 XFEMtutor（如图 7），以后经常保存模型，不再累述。# Z  `9 L6 \8 V' A

48. 在 part Plate 中分别创建 4 个集合，分别为：all，bottom，top 和 fixZ，各部分的内容如图 8～11

所示。1 M( c6 D  H9 t# \- `

二、Material 模块中的操作：1. 创建材料 elsa，其弹性参数为 E=210GPa，泊松比为 0.3（如图 12）

v 最大主应力失效准则作为损伤起始的判据，最大主应力为 84.4MPa（如图 13）) G' z/ z+ X, K-

U6 y# }

' jF 损伤演化选取基于能量的、线性软化的、混合模式的指数损伤演化规律，有关参数为 G1C= G2C=

G3C=42200N/m，=1.（如图 14）

& " a

2.创建一个 Solid Homogeneous 的 section，名为 solid（如图 15），此 section 与材料 elsa 相联（如图16），并将此 section 赋给 plate part（也就是集合 all）（如图 17）

5 D; `+ W.3.赋予材料取向，分别如图 18～21 所示。

2 o

* i# V2 s7 ]2 Q9 Y( i

$ K

三、划分网格：' t" |/ G* }: B( S) v1 O

网格控制为：Hex 型 structured（如图 22），单元类型为 C3D8R（如图 23）设置 plate 各边的网格种子为 8，26，36（如图 24），各边种子的个数不能改变（如图 25）8 [. k& D9 v( d& p$ b

0 b ?

四、装配模块：选中 plate 和 crack 两个 part，分别生成 2 个实体（如图 26），生成一个参考点，参考点的坐标为（1.5，-3，0）（如图 27，28）。将参考点的名字改为 db（如图 29，30）。生成集合bdisp，此集合包含 db 这个点。

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五、Interaction 模块中创建约束方程 ce_bot，如图 31 所示。

六．Step 模块中的操作：1.建立个 static 的分析步，如图 32 所示。打开几何非线性开关，如图 33 所示。设置增量步，如图 34 所示。打开解控制，如图 35 和图 36 所示，并进行有关参数的设置，如图 37 和图 38 所示。设置场输出变量，如图 39 所示。请求一个新的历史输出变量，如图 40 所示。

6 _: r!

; t- ~# f,

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七、 Load 模块中的操作:  ~1 B: n) w- ]* q  a+ Z7 R! T

设置 4 个位移边界条件，位移值、边界条件的名称、类型、作用载荷步、作用区域等分别如图 41～44 所示。

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( Q; ~9~

, 八、设置 XFEM 型裂纹：返回 Interaction 模块，先生成一个硬接触属性 contact，如图 45 所示。再建立 XFEM 型裂纹，过程如图 46～49 所示。. ?4 x7 W8 q. d

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九、通过关键词编辑器加入损伤稳定性控制，如图 50，图 51 所示。

十、生成 job XFEMtutor，进行计算，结果如图 52 所示。0 M6 w6 R3 \. L

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