Zencrack V9.4-1版本发布

1 通用功能

9.4最主要的更新是多个裂纹的Remesh region可以合并为一个Remesh region，即Remesh region可以合并。这对分析不同裂纹的相互作用较以前版本有所提升。对于应用remesh方法进行裂纹扩展的计算模型，裂纹面面积不仅可以在rep文件中查看，还可以在x-y plot后处理功能中绘制其曲线。Remesh region现在可以为退化的六面体单元。GUI的编码也进行了升级，可以更好的处理含有非ASCII编码的文件。

1.1 Remeshing

1.1.1 Remesh region的合并

在旧版本中，含多个裂纹的模型各个裂纹的Remesh region是不能有接触或有交集的。本版本中如果出现不同裂纹Remesh region接触或有交集时，将会将其合并为一个新的region。合并的过程是完全自动的，无需用户进行额外的输入。

初始位置接近的裂纹可以更容易的进行建模，例如焊接管道对称面上接近的两个裂纹，如图1所示;要分析裂纹间的相互作用或遮蔽作用也更容易建模，如图2中三个位置接近裂纹共用一个Remesh region，他们之间有共面的相互作用，另外两个位置接近的平行裂纹会互相遮蔽，可以分析他们之间的遮蔽效应。

两个Remesh region不接触或相交的裂纹，如果随着裂纹扩展其Remesh region出现接触或相交，也会自动合并为一个新的region。

1.1.2 计算裂纹面面积

9.4-1中会计算Remesh模型的裂纹面面积，计算结果写入rep文件中，也添加至了GUI的后处理曲线绘制变量列表中，因此可在GUI中绘制裂纹面面积的曲线。裂纹面面积是裂纹一侧的裂纹面所有单元面积的和。

1.1.3 退化六面体单元可作为Remesh region

与之前版本不同，本版本中允许Remesh region完全包含在退化六面体单元中。

1.1.4 四面体单元质量检查

9.4-1中在Remesh过程中加入了更多的四面体单元质量检查以避免生成质量较差的单元，检查标准与Abaqus和Ansys的更为一致。之前的版本只进行Abaqus的零体积检查。现在增加了Abaqus和Ansys中的一些其他检查：

• 与Abaqus检查容差一致的零体积检查-体积小于10^-36的单元为零体积；
• 与Ansys检查容差一致的零体积检查-体积小于10^-30的单元为零体积；
• Abaqus模型的Shape factor检查-小于 10^-36的单元为不通过；
• Ansys模型的tet collapse检查-小于10^-10的单元为不通过。

1.1.5 加强的裂纹面定义能力

9.3版本定义的多裂纹，其裂纹面定义为一个surface。9.4版本中为每个裂纹定义自己的裂纹面，这使得为不同裂纹面引入不同的压力、换热等条件成为可能。

1.2 Zencrack GUI

1.2.1 退化单元显示

9.4-1版本的GUI界面增加了对退化单元的显示功能。

1.2.2 裂纹前缘节点坐标，sum of da, Distance along coordinate path的XY plot功能更改

9.4-1更改了process程序提取和报告裂纹前缘节点坐标的方式。为保证与几何模型的一致性，9.4-1提取的节点坐标是在裂纹扩展积分和重分布后的节点坐标。之前版本是在裂纹扩展积分后重分布前来提取裂纹前缘节点坐标，这可能导致在一些特殊位置坐标落在几何模型之外，如图6所示。

9.4-1引入了sum of da的两种可选定义方式：

• 基于裂纹扩展积分的定义：之前版本均采用这种方式，9.4-1中沿用，并命名为“Sum of da (from integration)”。
• 基于几何的定义：在裂纹扩展积分完成后，软件会根据几何模型对节点位置进行重新调整，此种定义应用调整后的坐标定义Sum of da，命名为“Sum of da (from f.e. analysis profile points)”。

图6中的示例给出了在极端情况下两种不同定义可能产生的差别。

9.4-1中引入了一个新的变量“Distance along coordinate path”，这个变量计算连续的裂纹前缘位置某一结点累计的距离，与“Sum of da(from f.e. analysis profile points)”相同。

1.2.3 其他更改

• XY plot窗口根据绘制类型进行了更新；
• 新增“reduced variable axis list”选项，用以选择较为重要的变量；
• GUI读取文件的编码由ASCII转变为utf-8，也可在配置文件中设置编码格式；
• 初次读取文件后再次读取该文件效率小幅提升；
• 处理含退化单元模型的效率小幅提升；
• 软件颜色设置选项进行了部分更新；

• “local zencrack_gui.ini”文件在9.2-2版本中第一次引入，9.4-1中将其功能扩展至对命令行环境中应用remeshing的控制，具体如下：

  • 可以在工作目录下包含一个zencrack_gui.ini文件，即.zcr和无裂纹文件所在的目录，可以控制该目录下所有命令行job提交计算时涉及到的配置选项；
  • 可以在工作目录下包含一个jobname.ini文件，仅控制jobname.zcr在命令行中提交计算时remeshing选项的控制；
  • jobname.ini具有最高的优先级；
  • 工作目录下的jobname.ini是为了在运行remeshing时应用某些控制选项，如RemeshTrimEnds=Parobolic选项。

2 Abaqus接口

• 更新了对Abaqus 2024的支持，Abaqus 2024将Python版本的支持变为了Python 3,Zencrack更新了zcr-odb.py文件以正确从Abaqus 2024提取结果数据。
• Keyabq.dat文件根据abaqus 2024进行了更新。
• 加强了对十分扁平的四面体单元的处理功能。
• Remeshing模型中裂纹面的名字定义由统一的SURFACE_CRACKFACE变更为每一个裂纹面定义的SURFACE_CRACKFACE_N。

3 Ansys接口

3.1 Ansys 2024R1对过约束的处理更改

2024R1版本以前的Ansys会在求解阶段处理过约束问题，使得过约束不影响解的正确性。Zencrack在创建含裂纹模型时，可能在两种情况下出现过约束问题：

（1）应用remeshing：环路单元与四面体单元之间的界面上或四面体单元与周围单元的界面上；

（2）应用crack-blocks：Large Crack-block和周围单元的界面上。

2024R1在处理过约束时有所不同，经过一系列测试发现其在靠近边界条件的tie约束处会产生一些热点应力，这在之前版本中是不会出现的。

9.4-1版本本中对此问题进行了处理，保证不会产生过约束。但如果应用旧版本Zencrack，需要谨慎使用Ansys 2024R1接口。

3.2 Zencrack更新

• Keyans.dat根据ansys2024 R1进行了更新。
• Ansys 关键字KEYOPT的状态值由1改为0，Zencrack可处理该关键字。
• 加强了处理扁平四面体单元的能力。
• Ansys crack-block方法中应用transition elements时可能出现压力更新错误或transition elements位于错误的面上，本版本解决了这两个问题。
• Remeshing模型中，裂纹面由统一的定义SURFACE_CRACKFACE_SURF154变更为为每一个裂纹单独定义SURFACE_CRACKFACE_SURF154_N。

4 License

RLM安装时允许创建一个Windows服务来运行license服务。

5 输入的修改

Output_code.dat文件有所更新，增加了一些新变量定义和对GUI中reduced variable axis的支持。另外也变更了某些变量的命名：

• Sum of da变更为Sum of da(from integration)
• Sum o da(f.e.step)变更为Step of da(from integration)
• da X变更为Step of da X component(from integration)
• da Y变更为Step of da Y component(from integration)
• da Z变更为Step of da Z component(from integration)
• 新增变量Sum of da(from f.e. analysis profile points)
• 新增变量 Step of da(from f.e. analysis profile points)
• 新增变量 Distance along coordinate path
• 新增变量 Crack front length
• 新增变量 Crack surface area

另外也进行了一些其他修改，使得GUI中绘制曲线功能有所改变：

• Along crack front曲线的绘制中，允许“distance along crack front”出现在y轴；
• Along crack front曲线绘制中，默认的x标签由“distance”变更为“relative distance”；
• Single f.e.曲线绘制中x轴标签添加了默认值“FE time/load”；
• 增加了一个定义 reduced list的域，域中的变量会出现在GUI曲线绘制窗口的reduce list of axis variable中。

子程序user_dadn_sif有所更新，可以sif-integral参数为输入。

Ini文件增加了新的入口：