Abaqus提供了兩種方法模擬膠結特性：
- 使用Cohesive單元模擬膠結，通過定義材料屬性和截面，給Cohesive單元賦Cohesive截面屬性，以此模擬膠結層；
- 使用接觸（Contact）模擬膠結，在有限模型中需要在膠結的兩個面之間創建接觸，而接觸特性選用Cohesive Behavior。（在Interaction模塊完成，創建接觸后，在編輯接觸屬性對話框中的Mechanical的子菜單中選擇Cohesive Behavior 和 Damage，所需參數與第一種相同）
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提取碼：u283
1. 問題描述
兩塊金屬板用膠結在一起，在法向拉力的作用下，分析對金屬板加載過程中的膠層應力、應變及失效過程。
金屬板尺寸：10mm10mm1mm
膠層厚度：0.1mm
仿真所用單位： mm，N，MPa
2. 有限元模型建立--Cohesive單元
該有限元模型的網格采用網格編輯的方法生成，具體方法如下：
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【建立實體】建立一個10mm10mm1mm的實體
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【網格划分】進入到Mesh模塊，全局種子設為1，然后對該實體進行網格划分
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【網格分離】選擇“Mesh”菜單下的“ Create Mesh Part”子菜單，完成網格從實體的分離；然后選擇該網格，並創建set，名稱為“Bottom”
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【網格編輯】
（1）點擊“Mesh”菜單下的“Edit”子菜單，然后在彈出的界面中的“Category”選擇“Mesh”，在“Method”中選擇“Offset（Create solid layers）”，然后用“by angle”的方法選擇上面的網格並點擊鼠標中鍵，在彈出的界面中設置厚度為0，層數為1，並命名為“Cohesive”；
（2）以同樣的方法，再復制一層網格，此時厚度設為1，層數為0，命名為“Top”，設置界面和結果如下圖所示。
（3）選擇單元類型，“Top”和“Bottom”網格為“C3D8R”，“Cohesive”單元類型為“COH3D8”;
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【定義材料】
（1）板材的材料名稱為“Mat-Steel”，彈性模量為 198E3 ，泊松比為 0.3；截面名稱為“Sect-Steel”，Category為“Solid”，Type選擇“Homogeneous”
（2）膠層材料名稱為“Mat-EC3448”，彈性性能選擇Elasticity--Elastic，在Type中選擇“Traction”，然后在Data參數表中依次輸入1000，385，385；定義損傷准則，這里采用Quads Damage（二次名義應力准則），在Mechanical--Damage for Traction Separation Laws--Quads Damage，在Data表中依次輸入6.8，35，35，然后在子選項中定義，即點擊Suboptions，然后選擇損傷演化“Damage Evolution”，在Data數據表中輸入0.001，具體設置選型如下所示；截面名稱為“Sect-Cohesive”，，Category為“Other”，Type選擇“Cohesive”，並設置初始厚度，Initial thichness選擇Specify，並輸入“0.1”。
（3）材料賦值，其中Bottom和Top材料定位“Sect-Steel”，膠層材料為“Sect-Cohesive”。
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【裝配】直接將模型進行導入到裝配中。
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【創建參考點】創建兩個參考點，並分別創建set，Tyep選擇則Geometry。Set-PR1（5，5，2），Set-PR2（5，5，0）
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【創建剛體約束】進入到Interaction模塊，然后點擊創建約束（Create Constraint）圖標，然后Name填寫“Rigid-1”，Type選擇“Rigid body”，點擊繼續；點擊在Reference Point下的箭頭，然后選擇PR-1參考點，在Type中選擇“Body（element）”，點擊右側的箭頭，然后選擇Set，在過濾器中選擇*.Top，然后繼續。同理創建第二個剛體約束。
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【創建分析步】其它保持默認，Incrementation選項卡中的設置如下圖所示；
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【設置輸出變量】設置需要輸出的變量，暫時保持默認 。
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【創建邊界】切換到Load模塊，然后點擊“Create Boundary Condition”按鈕，Step選擇為“Initial”，Category選擇“Mechanical”，Tpyes for Seclected Step選擇“Symmetry”；region類型選擇為Geometry，然后選擇PR-2參考點，邊界選擇最后一項“ENCASTRE”.
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【位移載荷】在PR-1參考點上施加位移載荷，Step選擇為“Step-1”Category選擇“Mechanical”，Tpyes for Seclected Step選擇“Displacement”，大小為U3=0.002.
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【求解】創建job並提交求解。
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【結果查看】
（1）支座力-位移曲線查看
（2）繪制Cohesive單元應力-應變曲線
3. 有限元模型建立--接觸方法
- 【建模和網格划分】建立單個實體，並導入到裝配中兩個，名稱分別為Bottom和Top，全局種子為1，並划分網格。
【創建Surface】點擊Surface--Create，分別給接觸的平面創建平面，名稱分別為“Surf-Bottom”和“Surf-Top”
3.
【定義材料】板材的材料名稱為“Mat-Steel”，彈性模量為 198E3 ，泊松比為 0.3；截面名稱為“Sect-Steel”，Category為“Solid”，Type選擇“Homogeneous”。
4.
【創建接觸屬性】Create Interaction Property按鈕，名字Name改為：“CohesiveContact”，Type為Contact；在彈出的窗口中選擇Mechanical--Cohesive Behavior，在Traction-separation Behavior中選擇“Specify stiffness coefficient”，然后在表格中依次填入數據1000，385，385；添加損傷准則，Mechanical--Damage，准則選擇“Quadratic traction”，然后在表中依次填寫數據6.8，35，35；勾選Specify Damage evolution，在彈出的數據表中填寫0.001；至此，接觸屬性的設置和接觸單元的設置完全相同了。
5.
【創建接觸】點擊Create Interaction按鈕，在彈出的界面中，名稱定義為“Cohesive”，Type for Selected Step選擇第一個“Surface-to-Surface Contact（Standard）”，繼續；在過濾器中選擇Surf-Bottom和Surf-Top；彈出Edit Interaction界面，選擇剛剛創建的屬性“CohesiveContact”；Discretization method選擇“Node to Surface”；
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【創建分析步】其它保持默認，Incrementation選項卡中的設置與上個例子相同；
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【設置輸出變量】設置需要輸出的變量，暫時保持默認 。
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【創建邊界】切換到Load模塊，然后點擊“Create Boundary Condition”按鈕，Step選擇為“Initial”，Category選擇“Mechanical”，Tpyes for Seclected Step選擇“Displacement”；選擇下表面做為邊界，固定U3方向。
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【位移載荷】在PR-1參考點上施加位移載荷，Step選擇為“Step-1”Category選擇“Mechanical”，Tpyes for Seclected Step選擇“Displacement”，選擇上表面，大小為U3=0.002.
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【求解】創建job並提交求解。
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【結果查看】
參考資料
【1】《ABAQUS分析之美》
【2】粘聚力模型（Cohesive Model）應用小結