裂纹引入和更新注意事项.doc

在划分网格时需要注意的问题： 如果使用了子模型技术，则子模型应尽量定义的规则些，长宽高三个方向上的尺度尽量接近。（注：如果子模型定义的不合适，可以在裂纹扩展的任意一步重新定义）。 在引入裂纹时，所定义的裂纹面片一定要延伸出模型的自由表面之外，特别是下图左侧的穿透型裂纹，如果面片尺寸刚好与引入的初始裂纹相等，则可能引入裂纹不成功，需要避免。 如果读入的子模型有些面上的网格被保留下来，则在该面上不能引入裂纹，因为引入裂纹后会对该面进行重新网格化分，与被保留的网格冲突。 另外，如下图所示的子模型，上侧剖面上的网格被保留，则右侧的模型部分在划分网格时会出现困难，因为没有足够的空间来生成金字塔形过渡单元来连接被保留下来的较粗略的四边形单元面。 FRANC3D读入的是网格模型，如果引入裂纹的位置恰好位于原有网格模型的单元边上（下??左），则裂纹面片在“剪切”几何体时容易引起退化现象。如果裂纹位置稍微偏离一下错开单元边，将会大大提高裂纹引入的成功机率。错开位置不用过大，只需离开单元边长1/100的距离即可（下图右），对应力强度因子的结果影响非常微小。最好的办法就是在划分网格时要注意，在引入裂纹的位置不要布置单元边，或利用网格划分工具，将引入裂纹位置处的节点偏移一下即可。 在裂纹扩展时，新的裂纹尖端一定要延伸到结构的自由表面之外（如下图），否则会网格更新不成功，可以调整extrapolate(%)参数来控制裂纹两端延伸出来的百分比。 初始裂纹为圆形或椭圆形表面裂纹，在裂纹扩展的过程中如果出现网格更新不成功，有可能是原始的圆形或椭圆形面片的网格与扩展之后的网格之间的匹配问题（下图左），可以将原始的面片网格加密（下图右），或者换另外一种类型的初始裂纹，如长条形裂纹。 裂纹扩展的过程中，如果裂纹尖端与结构的自由表面形成一个锐角或近似相切（下图左），则利用裂纹尖端template更新网格会比较困难，可以选择Simple Intersections Only选项，则在接近自由表面的位置不使用template，保证网格划分的成功率。有时会出现裂纹尖端和结构的拐角相交的情况（下图右），虽然大多数情况下FRANC3D也能划分网格，但最好也使用Simple Intersections Only选项。 在网格划分时默认使用FRANC3D内置的网格划分器，如果在划分体网格时出现回滚操作或划分不成功，可选择使用ANSYS或ABAQUS的网格划分器 对于试用版FRANC3D，需要注意的问题： 如果原始网格相对于裂纹尖端网格较密，有单元面完全位于裂纹尖端的template内（下图右），则网格化分不成功 如果原始网格相对于裂纹尖端网格较稀疏，裂纹完全位于其中一个单元面内，且裂纹面和裂纹尖端的template与任何单元边都不相交，则引入裂纹不成功。 如需帮助，请把相关的文件发给我们： 如果在裂纹引入过程中程序退出或提示不能引入裂纹，程序往往会在工作目录下自动生成一个 “debug.tst”文件，请将此文件发给我们，我们会迅速查出原因。 如果在看到“Flaw Insertion Status”窗口之前程序退出，请使用Advanced - Flaw to File Wizard选项生成一个.crk文件，将此文件连同读入到FRANC3D的网格文件（.inp或.cdb）一起发给我们，我们会为您查找出原因。