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重庆大学
课题：Abaqus 计算裂纹应力强度因子 学院： 专业： 学号： 姓名：
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一、 计算裂纹应力强度因子
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Байду номын сангаас
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问题描述：以无限大平板含有一单边裂纹为例，裂纹长度 为 a=10mm，平板宽度 h=30，弹性模量 E=210000Pa，泊松比
v=0.33，在远场受双向均布拉应力
。
使用 Abaqus 计算该问题：
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图3 8、 进入 job 模块 ，提交计算
Mises 应力分布见图 4，在.dat 文件中（图 5）查看应力强度因子。
图4 精品
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图5 计算解析解： 由公式 F=1.12−0.23(a/h)+10.6(a/h)2−21.71(a/h)3+30.38(a/h)4 计算得解析解为 k=1001 应力强度因子误差为 0.09%
二、 误差分析
改变板的长度，其他条件不变 1. 当长度 L=100 时
误差为 0.5% 2. 当板长 L=30
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误差为 3.2% 结论：当板长改变，板长无法体现无限大的情况，计算结果的误差会变大。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
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图2 5、 进入 interaction 模块
指定裂纹 special/creak/assign seam； 生成裂纹 crack 1， special/crack/create；special/crack/edit，对两个裂纹进行应力奇异的 设置。 6、 进入 step 模块 在 initial 步之后建立 static，general 步；在 output/history output requests/create/中创建输出变量。 7、 进入 load 模块 定义位移和荷载边界，如图 3 所示。
1、 进入 part 模块
建立平板 part，平板的尺寸相对于裂纹足够大，本例尺寸为 50x30 （mm）；使用 Partation Face:sketch 工具，将 part 分隔成如图 1 形式
图1 2、 进入 property 模块
建立弹性材料； 截面选择平面问题的 solid，homogeneous； 赋予截 面。 3、 进入 Assembly 模块 实体的类型（instance type）选择 independent。 4、 进入 mesh 模块 划分单元格如图 2 所示。