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首先通过有限元软件建立不含裂纹的实体模型,然后根据四大管道裂纹萌生的位置和裂纹的形态,在裂纹库中选择匹配的“裂纹块”,并植入不含裂纹的有限元模型中。通过在模型上加载疲劳载荷,裂纹扩展过程的断裂参数会由有限元分析软件进行计算,从而得到裂纹扩展的相关数据。通过的关键字进行定义,可以实现裂纹植入以及相应的疲劳扩展分析,的分析文件保存为扩展名为的形式,并在的运行环境下执行。如果需要对裂纹扩展的整个过程进行模拟,有限元分析过程将会被反复进行,直至达到设定的断裂准则,如准则。软件分析裂纹扩展的过程可参看图软件应用裂纹块”技术实现复杂裂纹的三维建模与网格划分,不同的裂纹块包含不同的裂纹形式如穿透裂纹或圆形裂纹等其中的灰色区域为裂纹面。
实现三维裂纹网格划分的过程,就是应用“裂纹块”代替用户建立的不含裂纹模型中的某个节点或节点的六面体网格单元。该单元的形状可以是任意的,而不需要为规则的长方体或立方体,但裂纹面应尽可能保持平面状态,以避免四大管道由此造成的网格扭曲。在植入裂纹块的过程中,用户可以自定义裂纹的长度,但可能会造成裂纹形状的改变,如圆形裂纹有可能会由于尺寸的定义而变成椭圆形。用户可以植入单个裂纹块,也可以通过多个裂纹块的组合面实现复杂形状裂纹的建模,图软件应用多个裂拉块的组合实现复杂裂纹建模不含裂纹模型;植人组合“纹块“模型提供的“裂纹块”分为标准裂纹块和大裂纹块两类。
标准裂纹块通过替代原有模型中的某个单一单元,来实现裂纹植入,植入的裂纹块与模型的其他部分通过共用节点而实现,大裂纹块则通过替代原有模型中某个规则部件来实现裂纹植入,植入的裂纹块通过面与面的约束定义来实现与原有模型的。植入裂纹块无论植入哪一种裂纹块,确保被替换的单元尽可能具有平面轮廓,以避免由此造成的单元扭曲。下面是一段简短的分析文件,下文将对其中重要的关键字进行一一解释,指定不含裂纹模型的输入文件名,定义有限元分析软件为,分析类型为植入裂纹,《给定裂纹尺寸定义方式选择植入的裂纹块定义裂纹位置方向,裂纹长度为定义材料参数,弹性模量,泊松比定义裂纹位置和方向通过植入标准裂纹块实现裂纹建模,需要首先记录被替换四大管道单元的单元编号,然后选定该单元上的相邻两节点节点和节点,可以实现裂纹方向的定义。
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