基于ABAQUS标准扩展有限元法的不良裂缝构型影响分析

发布时间：2022-01-09 21:38

　　在实际应用中,扩展有限元法分析裂纹问题存在总体刚度矩阵高度病态、矩阵奇异等问题,数值模拟没有实现分析结果与网格划分无关的理想要求.基于ABAQUS平台选取三点弯曲梁试验,引入离散弗雷歇距离对具有时程性的裂缝发展路径进行差异评价;分析标准扩展有限元法应用中与网格划分相关的不良裂缝构型对模拟结果的影响.结果表明:数值模拟时初始裂缝端点必须在单元边界处,避免削弱构件;不良裂缝构型会导致裂缝发展路径模拟失真,且随不良系数的减小失真情况加重;不良系数u要控制在0.25～1内;通过引入黏性阻尼可以提高数值模拟的收敛性和路径的准确性. 

【文章来源】：东北大学学报(自然科学版). 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

空间不连续场积分示意图

弗雷歇距离考虑了时序空间，它的定义如图2所示．假设有两人分别按照各自的路径规划行走，两人之间有一根长短可以伸缩的绳子．弗雷歇距离就是在两个人都能够按照各自轨迹走到终点的过程中计算满足条件的最长的绳子长度[16].假设曲线R有r个数据点，曲线Q有q个数据点．σ(R)和σ(Q)分别表示两轨迹点按特定规律排序的集合，则有σ(R)=(u1，…，ut)和σ(Q)=(ν1，…，νt)．可以得出以下点对L:(u1，ν1),(u2，ν2)，…，(ut，νt)．其中，0<t≤min(r,q)，对于任意i=1，…，t;R,Q之间的长度值表示为‖L‖，其为每一次顺序对之间距离的最大值，表达式为

本文试验选用三点弯曲混凝土梁，详细数据与试验结果采用王青原等[18]与唐宇翔等[19]发表的试验数据．试验选用材料为硅酸盐水泥CEM I52.5，骨料的最大粒径为10 mm．混凝土配合比(水∶水泥:细骨料∶粗骨料)=0.58∶1∶2.73∶2.73．梁的尺寸(长×高×厚)为710 mm×150 mm×80 mm，梁跨度S为600 mm，预制的裂缝长度为45 mm，宽度为2 mm．试验梁的混凝土弹性模量为23.8 GPa．加载方式为位移控制加载，其速率为0.01 mm/min．在切缝口放置位移计测量裂缝口张开位移(CMOD)．试验分为三组，分别为A-1,A-2,A-3．三维裂缝通过0,1,2号截面转化为二维平面对裂缝形状进行描述，试验布置与截面见图3.2.2 数值模拟

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3579487