FRANC3D三維裂紋擴展分析姓名：量維講師日期：2022.09Web：

2計算裂紋擴展的三個步驟計算每個節(jié)點的扭結(jié)角（方向）基于極坐標(biāo)系中的裂紋前緣應(yīng)力計算扭結(jié)角的幾種準(zhǔn)則計算每個節(jié)點的局部裂紋擴展距離使用準(zhǔn)靜態(tài)或疲勞擴展模型（例如Paris

模型）計算光順化裂紋前緣使用多項式曲線擬合和外推裂紋前緣SIF用于預(yù)測裂紋前緣的擴展方向和相對距離3裂紋擴展扭結(jié)角裂紋在垂直于最大周向（環(huán)向）應(yīng)力的方向上扭結(jié)忽略高階項yDqcsqqmaxsqqmaxsqq

max

theory:4裂紋相對擴展量準(zhǔn)靜態(tài)擴展如果疲勞數(shù)據(jù)/模型不可用，可以使用準(zhǔn)靜態(tài)擴展5裂紋相對擴展量簡單的準(zhǔn)靜態(tài)擴展中間節(jié)點i處的擴展=用戶指定擴展量xmedianKIminKImaxKI6裂紋前緣光順化曲線外推到模型表面之外nosmoothingpolynomialfit指定裂紋中值擴展設(shè)置裂紋前緣擬合選項指定擴展比指定循環(huán)更穩(wěn)定7裂紋擴展幾何通過將“擴展的”幾何重新插入原始無裂紋模型來擴展裂紋減少了裂紋擴展步之間傳遞的數(shù)據(jù)信息量在裂紋擴展過程中允許重新剖分局部模型支持部分裂紋擴展initialcrackcrackextensionmeshedextendedcracknon-planarcrackgrowth8裂紋轉(zhuǎn)動或扭結(jié)最大環(huán)向應(yīng)力裂紋扭轉(zhuǎn)演示SEN(B)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)梁初始裂紋位置和長度因試樣而異10.010.09.09.0ab8.04.02.752.02.00.5dia.typ.PNote:alldimensionsininchesthickness:0.59觀察和預(yù)測的對比兩個初始裂紋的構(gòu)型analysisexperiment1.0inch6.0inches(fromcenterline)pre-cutslot2.5inches(frombottomofplate)6.0inches(fromcenterline)pre-cutslotAnalysiscrack-incrementlengths:

Da=0.3inch

Da=0.2inch

Da=0.05inch10裂紋擴展阻力裂紋擴展阻力可以是各向同性或者各向異性Anisotropictoughnessparameters對話框11裂紋擴展阻力目前FRANC3D支持一種各向異性裂紋擴展阻力模型基于六個主要材料韌性值的正交各向異性模型第一個韌性下標(biāo)標(biāo)識垂直于裂紋平面的材料軸第二個下標(biāo)給出擴展方向12裂紋擴展阻力顯示裂紋前緣方向并定義了a和n向量x、y、z是局部裂紋前緣坐標(biāo)軸，通常不與全局笛卡爾坐標(biāo)軸對齊θ是局部扭結(jié)角13裂紋擴展阻力裂紋取向和扭結(jié)角敏感的局部裂紋擴展阻力????(??)由下式給出其中Kij和Kik是主要的韌性值ai和ni是a和n向量的笛卡爾分量l和n(無下標(biāo))是形狀參數(shù)14疲勞裂紋擴展15疲勞裂紋擴展16變幅載荷變幅載荷譜序列瞬態(tài)VariableloadspectrumLoadTimetakeoffcruiselandLoadSequenceTransientLoadchangeswithtime17裂紋擴展案例手動裂紋擴展FRANC3D菜單欄選擇Cracks-GrowCrack選擇quasi-staticcrack擴展并使用MTS扭結(jié)角準(zhǔn)則18裂紋擴展案例指定擴展參數(shù)指定中值擴展和擬合參數(shù)19裂紋擴展案例指定模板參數(shù)生成的重新劃分網(wǎng)格的模型已準(zhǔn)備好進行分析20裂紋擴展案例自動裂紋擴展F