Zencrack功能介绍

1ZencrackIntroductionJonMa2Zencrack7.4:Introduction公司简介•Zencrack是Zentech公司的3D高级断裂力学分析软件。Zentech是一家总部设在英国的专注于提供工程咨询和高级软件解决方案的公司。在比利时、巴西等地设有分公司，业务覆盖广泛的工程领域：航天、国防、核工业、海洋工程、制造业、结构和土木工程等。3ZencrackOverview4Zencrack7.4:IntroductionWhatisZencrack?•Zencrack是高级3D断裂力学分析软件。•Zencrack能够快速计算任意载荷作用下的3D裂纹的断裂力学参数：–应力强度因子–能量释放率•Zencrack自动计算在任意载荷作用下的3D疲劳裂纹扩展行为或时间相关的裂纹扩展行为–裂纹扩展速率&方向–剩余寿命–寿命延长5Zencrack7.4:IntroductionAnalysismethodology•Zencrack用有限元法计算断裂力学参数。•Zencrack能够在完好的有限元模型上生成具有多重裂纹前缘的3D有限元网格。•Zencrack与通用商业有限元分析软件有接口：–Abaqus/Standard–Ansys/Classic–Finas–MSC.Marc6Zencrack7.4:IntroductionAnalysistypes•分析类型：–线弹性–非线性•材料行为：–塑性–蠕变–橡胶•裂纹扩展类型：–疲劳–蠕变–蠕变疲劳ZencrackutilizesthefullcapabilitiesoftheinterfacedFEcode7Zencrack7.4:IntroductionCommonapplications•Zencrack可应用于当裂纹行为、裂纹扩展预测和剩余寿命评估具有重要意义的任何领域，如：–航空航天–核工业–电厂–管道、压力容器–制造业–海洋工程–……•典型应用：–对零件内不同的裂纹尺寸进行参数化研究–FAD(API579&BS7910)–确定在给定裂纹尺寸和载荷历史下的剩余寿命–确定给定寿命下的最大裂纹尺寸–确定无损检测周期–确定维修方案–确定一定疲劳载荷下的临界裂纹尺寸–寿命延长–耐久性分析–损伤容限评估–延性和脆性破坏模式之间的交互作用–高温蠕变的Ct积分–焊接结构–橡胶–胶粘、层合板复合材料–DOE–……8Zencrack7.4:IntroductionHowdoesZencrackwork?USERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyesUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyes1.完整零件的有限元网Zencrack需要首先输入一个完整零件的有限元网格。有限元网格可以是其他有限元软件生成的网格，也可以是专业前处理工具生成的网格。需要引入裂纹的部位，网格必须由8或20节点的六面体单元构成。9Zencrack7.4:Introduction2.附加数据附加的数据通过text文件输入Zencrack。附加数据包括指定裂纹的位置、方向、大小、初始裂纹前缘等。如需预测裂纹扩展行为，还需要指定裂纹扩展法则。HowdoesZencrackwork?USERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyesUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyes10Zencrack7.4:Introduction3.生成包含初始裂纹的网格Zencrack的第一步就是生成包含初始裂纹的网格。在新网格中，裂纹前缘附近的边界条件和压力载荷将被更新。在新网格中计算J积分和COD。HowdoesZencrackwork?USERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyesUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyes11Zencrack7.4:IntroductionUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyesUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPUSERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyes4.有限元计算含裂纹的网格自动提交给有限元软件进行计算，如：Abaqus、Ansys、Finas、MSC.Marc.如果只需要得到给定裂纹的断裂力学参数（应力强度因子、能量释放率等），这是最后一步。HowdoesZencrackwork?Onlyrequiredforcrackgrowth12Zencrack7.4:Introduction5.裂纹扩展预测Zencrack从有限元分析的输出结果文件提取必要的信息用来计算新的裂纹前缘位置。网格也会根据新裂纹前缘的位置进行更新。HowdoesZencrackwork?USERINPUTAnexistingf.e.meshofanuncrackedcomponentUSERINPUTAdditionaldatae.g.cracklocation,size&crackgrowthdataZENCRACKCreatesf.e.meshofthecrackedcomponentF.E.CODEAnalysisZENCRACKEvaluatescrackgrowthZENCRACKUpdatesf.e.modelZENCRACKNextf.e.analysis?STOPnoyesUSERI