㈠ 基于XFEM的裂纹扩展仿真过程详解和仿真经验交流（三）
第三部分、基于XFEM_COHESIVE & VCCT的裂纹扩展仿真分析
在继续上文探讨的同时，为了避免混淆，本文特将cohesive和VCCT两种模型单独解析，并比较它们与Paris模型仿真之间的异同。尽管使用频率较低，但本文力求详尽阐述，以便读者能够对这些模型有更深入的理解。
通用静态分析步下的XFEM_COHESIVE裂纹扩展仿真
三种方法默认采用MTS准则进行裂纹扩展方向判断。合理网格划分与正确边界条件设定后，裂纹扩展路径趋同。关键在于疲劳裂纹扩展寿命的模拟，它与仿真模型和材料参数紧密相关。若仿真结果不佳，尝试更换仿真模型或调整参数。
### 1.预制裂纹仿真设置
在无需预制裂纹的情况下，程序根据定义参数判断裂纹起裂条件。牵引分离定律判断损伤程度，包括最大主应力、临界能量释放率或最大位移条件。
### 2.材料参数定义
除弹性模量E和泊松比μ外，还需定义牵引分离定律参数：最大主应力、最大主应变以及损伤演化条件（临界能量释放率或临界位移）。损伤稳定系数一般设置为1e-5，辅助仿真收敛。
### 3.损伤演化机制
基于损伤力学原理，当单元应力应变状态满足损伤演化条件时，损伤程度增加，直至完全失效，表现为裂纹的形成。
### 4.仿真步骤概览
通过通用静态分析步和直接循环步对比，分析静态加载与循环加载下的裂纹扩展结果。
### 结果展示
对比静载步+循环载荷、循环载荷步+循环载荷下的仿真结果，强调了循环载荷步下收敛困难。同时，提供对预制裂纹与扩展路径、疲劳寿命与静载荷下的对比分析，体现疲劳效应显着缩短结构寿命。
通用静态分析步下的XFEM_VCCT裂纹扩展仿真
VCCT模型相较于cohesive，操作更为简化。仅需定义E和μ，然后在接触属性中输入临界能量释放率，即可实现仿真。整体流程与cohesive模型类似。
### 结论
本文旨在系统介绍基于XFEM的裂纹扩展仿真方法，通过cohesive和VCCT模型的解析，强调了仿真技术在实际应用中的灵活性与复杂性。理论与实践并重，鼓励读者深入探索并进行二次开发。对于内容中的不足之处，欢迎业内专家批评指正。如有帮助，还请点赞关注，以促进知识共享。