挖土機一直是土木工程不可或缺的施工機具，流暢的土石挖除與搬移動作，全都仰賴著機械手臂上面許多的油壓桿，將水力能轉換成機械能。油壓桿的外殼是無縫的鋼管，用來承受反覆來回多次的疲勞荷重，若外殼出現裂縫，開始漏油，勢必造成機械手臂無預期、突然崩壞的意外。 義大利的Tenaris公司幫各大施工機具製造商代工生產該類油壓桿外殼，該公司的研發究人員提到，找出鋼管破壞的模式與極限荷重是很重要的，為確保結構完整性以及安全性，破壞強度是關鍵的參數。 最理想的材料是結合高抗張力特性以及疲勞耐久的高強度鋼。 多年來，全尺寸實驗結果顯示環向應力是軸向應力的兩倍，而且裂縫起始點位於鋼管表面，然而研發人員希望能用數值模擬試驗結果，降低成本，縮短時間。他們採用兩種方法，用Abaqus/Explicit模擬1/8模型(因具有對稱性)，內壓為1600bar，損傷破壞的材料模型表現出高強度鋼的延性破壞以及低強度鋼的脆性破壞特性；另一個則是Abaqus/Standard的XFEM，無須以網格鋪設來配合裂縫生成路徑的特性，大大提高其應用範圍。與實驗結果相比，兩者均呈現高吻合度。 關鍵字：Abaqus、模擬 下載PDF