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利用Z-set/Zebulon进行三维裂纹扩展重网格
星期二，2011-10-04 19:34 -文森特Chiaruttini
近年来自适应网格划分技术的发展，为利用间断面一致性网格有效模拟复杂三维裂纹扩展提供了可能。在YouTube上可以看到这样一个带有自适应网格的混合模式模拟的例子:
http://www.youtube.com/watch?v=uQrado7el8I
在有限元软件Z-set/Zebulon的框架下
(由Onera -法国航空航天实验室材料中心共同开发
巴黎理工大学矿业学院(Ecole des Mines ParisTech and NW Numerics)最近开设了一个模块
形式。它被称为z型裂缝，可以使复合体中的裂缝离散化
使用网格技术或X-FEM/水平集的结构
策略，执行能量释放率或SIF计算，适用
巴黎或更复杂的定律有效地传播疲劳下的裂纹
加载以产生生命期评估。一个实时教程，展示了如何执行裂纹插入，SIF计算和传播使用集成z -crack用户界面，也以YouTube动画的形式呈现:
»
- Vincent Chiaruttini的博客
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- 14846年读
评论
伟大的动画
这很有趣。你的分析能力很强，看起来不错。能否详细介绍边界条件、材料参数和几何结构?我想复制这个。
最近，我开发了类似的方法，仅基于r/p-自适应。我建立了层次逼近的基础。
http://youtu.be/gizEg8c94P4
如你所见，我需要解决前端跟踪问题。你能告诉我关于z-set/Zebulon的论文吗?
你所看到的是ALE方法，它解决了物理和材料空间中的完全耦合问题。网格质量由带屏障函数的体积-长度质量测量来控制。算法是并行化的。
问候,
卢卡斯
细节
谢谢你的评论，你的方法看起来也很有趣。
关于多孔样品，这里可以找到结构的几何图形(来自Iniria几何数据库，几何图形没有缩放来构建FE网格):
http://www-roc.inria.fr/gamma/download/affichage.php?dir=DREXEL&name=drx..。
在小变形下表现为线弹性(E=210 000MPa, nu=.3)。
边界条件为:下端面各方向规定零位移(z=-50)，上端面垂直位移U3=1，绝对位移U2=-2 (z=50)。疲劳加载采用简单的[0 -> 1 -> 0]加载循环。在等效SIF (Delta K)上使用m=3指数的巴黎定律。初始裂缝是5。半径盘，中心位置为(50.0000 1.79113 -8.14958)，垂直法线方向为(0。0.1)。
Zset全局解决方案流程为:
(1) FE隐式解
(2) SIF计算和分支方向搜索
(3)疲劳传播规律积分
(4)必要时进行几何更新
回到(1)。
我对你的结果很感兴趣，如果你能随时通知我，我会很感激的。
详细介绍了重网格算法和SIF计算的出版物仍在修复中。
谢谢详细信息
谢谢详细介绍。我将在下个月运行这个测试，我们将看到它给出的结果。我让你知道失败或成功。
嗨，文森特，是zcrack.com吗
嗨,文森特,
zcrack.com网站是下载z-crack代码吗?McAfee的SiteAdvisor建议远离这个网站。哪里是真正的网站下载z-crack?谢谢。
问候,
迈克
zcrack与Z-set软件相关
嗨,迈克,
不，zcrack.com和zcrack.com完全没有关系。这个网站(zcrack仍在开发中)是:
http://www.zset-software.com/
它提供了关于如何联系美国(考文垂，RI)和其他地方(巴黎，法国)的软件分销商的信息。然而，zcrack是一个商业软件，不能直接下载，但不要犹豫，与我们联系，讨论它可以满足您的需求的方式。
我希望它能帮助你，敬礼。
文森特
文森特，谢谢你
嗨,文森特,
感谢您的及时回复。我有几个问题。
-我能有一个演示版本Zcrack(老实说，这是一个非常挑衅的标题-它看起来像黑客术语)?
什么类型的元素可以使用Zcrack?
- Zcrack有可能用于真实复杂的三维几何，还是更可能用于三维平面应力/应变模拟?
-什么类型的模拟代码允许做:固定裂纹，循环加载，起爆，j积分，CTOD?
-这个算法与Abaqus使用的算法有什么不同?
问候,
迈克
回答你的问题
嗨,迈克,
我不允许提供任何z -crack的演示版本，但正如我在上一篇文章中所说的，如果你感兴趣，你可以联系:
Transvalor
Pierre-Marie Fourt中心Matériaux
b.p. 87, 91003 evry cedex
法国
电话:33 1 60 76 30 53
http://www.mat.ensmp.fr
或
NW数值建模公司
考文垂，阿诺德路641号
国际扶轮02816
美国
电话:1 401 615 76 00
http://www.nwnumerics.com
z -并不打算成为一个挑衅的标题:是Z-set材料和结构分析套件的宏观失效分析模块(最初开发是为了在广泛的商业有限元软件:Ansys, Abaqus等中提供一种简单的方法来建模复杂的材料本构定律)。
四面体元素必须在需要自适应网格的3D中使用(链接到任何类型的连续体元素)。对于2D或shell，可以使用三角形或四边形元素。在所有情况下，线性或二次插值都可以应用，但只适用于小变形。
z -crack设计用于处理复杂的3D开裂工业结构，如电影所示:它有能力模拟复杂的裂纹表面，即使有接触，在弯曲前沿和混合模式加载下执行能量积分，以提取应力强度因子(或在最合适的方向上的能量释放率)，在疲劳中应用简单的，复杂的或用户开发的传播定律，所有这些都在集成的用户界面中(显示在实时计算的第二部电影中)。
该软件的应用范围从初始裂纹到疲劳加载下的长裂纹(静态研究总是可能的)。关于裂缝萌生和裂缝过渡损伤，Onera和巴黎理工大学正在开发技术，但尚未用于商业用途。
我个人不使用Abaqus，但据我所知，使用非常健壮的自适应网格技术(而不是X-FEM)， z -crack在处理复杂的3D裂纹扩展模拟方面更加先进、快速和有效。