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材料科学
利用基准考题评估各商用有限元软件静态复合材料分层扩展分析功能
 
随着应用商用有限元软件模拟复合材料分层扩展日趋广泛深入,对软件功能的基准考题测试和评估的需求显得十分关键。在本论文中,通过基准考题分析,评估了Marc 2008r1与MDNastran R3的求解序列SOL 400和SOL 600中应用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)进行复合材料分层仿真模拟的能力。利用一个数值方法,得到了双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)、提腿弯曲(Single Leg Bending,SLB)和末端开槽弯曲(End Notched Flexure,ENF)等多种试样的分层扩展的考题结果。该数值方法已经推导出来,并涉及针对不同分层长度进行的一系列分析和单一的自动裂纹扩展分析的结果进行了比较。同时从参考文献中可得到关于实验性与分析性的基准分层扩展的结果,对于一个次要DCB试样。使用三维和二维模型对各种试样进行分析,同时将早期使用Abaqus的虚拟裂纹闭合技术(VCCT)得到的结果进行比较。结果说明Marc与MDNastran中的虚拟裂纹闭合技术(VCCT)能够准确重现基准试样分层扩展结果。在Marc与MD Nastran进行的分析与早期Abaqus得到的分析结果相比,具有更高的计算效率。这是因为Marc和MD Nastran不存在收敛困难的问题并可以一直采用大载荷增量。对于某些模型,Marc与MD Nastran的求解器在确定合适的裂纹扩展方向有时会遇到问题,此时不能采用默认的自动算法。结果还说明使用数值基准考题测试效率高,比利用实验性和分析性结果进行的基准考题测试法更具优势。
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第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集
2011年

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