单元生死法在拉伸断裂控制中的应用

拉伸实验是测试材料性能的基础实验，实际测试中会将试件在力的作用下拉断。而仿真分析软件AYSYS在默认的情况下，无论受力多大都不会被拉断，其主要原因是算法的问题。

ANSYS默认的算法为求解KX=F方程的隐式算法，其结果更加准确，但是其不能计算断裂等效果，而相应的显式算法则可以根据每一步的结果来判断其材料是否拉断，在ANSYS Workbench中可以计算显式算法的有Explicit dynamic和ls dyna，两者对于计算拉断都是可以的。但是其主要问题是你默认的计算方式需要完备的材料相关的理论和拉断的准则，对于部分材料没有相关的理论，则不易使用。

经过调试，作者使用默认的隐式方法，使用workbench中的静力学分析来计算该拉伸案例，需要的方法是采用kill单元抑制方法来计算，每次经过拉伸一定的位移，判断其应力是否超过要求的应力值，进而判断是否发生破坏

本次模型采用拉伸试件，模型如图所示，由于计算为了快速达到效果，将单元默认划分后，网格所示

将一侧固定，将一侧给定位移，默认的拉伸结果如图所示

可以看到默认的方法是没有拉断效果的，需要做的就是在窗口中插入APDL命令，每次计算一次拉伸距离，提取结果，判断应力是否大于判断值，然后将大于应力值的单元选取，然后采用kill命令将这些单元选取，进而继续进行下一步的计算，经过调试之后其结果如图所示

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