USDFLD子程序
關(guān)注創(chuàng)建者：ABAQUS油氣有限元 創(chuàng)建時間：2020-03-10
USDFLD子程序的視頻教程
USDFLD子程序在基于ABAQUS開展多孔介質(zhì)（油氣工程為例）流-固耦合分析中的應(yīng)用
同時，油氣儲層等多孔介質(zhì)的屬性受多種因素影響，例如應(yīng)力和孔隙壓力； 2、ABAQUS默認(rèn)條件下，Property模塊只能設(shè)置恒定材料屬性，沒法反映儲層特性隨應(yīng)力和孔壓等因素對材料屬性的影響； 3、USDFLD子程序是最常用的子程序，通過設(shè)置和編程可以實(shí)現(xiàn)對油氣開發(fā)過程中材料屬性的動態(tài)控制，進(jìn)而更準(zhǔn)確的模擬工程實(shí)際情況； 4、使用USDFLD子程序時，常規(guī)屬性（彈性模量等力學(xué)屬性）可以通過界面直接完成
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基于abaqus的復(fù)合材料疲勞漸進(jìn)損傷數(shù)值分析方法
附件中包括cae文件、層內(nèi)疲勞umat子程序和層間疲勞usdfld子程序。如果下載的附件不完整可以私信我
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ABAQUS子程序綜合模擬早齡期混凝土溫度應(yīng)力教程
ABAQUS子程序綜合模擬早齡期混凝土溫度應(yīng)力教程： 1. Abaqus HETVAL/FILM/USDFLD/DISP子程序實(shí)現(xiàn)早齡期混凝土絕熱溫升、熱交換溫度場模擬； 2. Abaqus UMAT子程序實(shí)現(xiàn)早齡期混凝土彈性模量增長； 3. Abaqus USDFLD子程序實(shí)現(xiàn)早齡期混凝土彈性模量增長； 4.
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USDFLD子程序的實(shí)例教程
為此，本教程開發(fā)啦USDFLD子程序用于實(shí)現(xiàn)上述目的。
1、隨著油氣資源的開發(fā)，儲層等多孔介質(zhì)應(yīng)力和孔壓等會發(fā)生變化。同時，油氣儲層等多孔介質(zhì)的屬性受多種因素影響，例如應(yīng)力和孔隙壓力；
2、ABAQUS默認(rèn)條件下，Property模塊只能設(shè)置恒定材料屬性，沒法反映儲層特性隨應(yīng)力和孔壓等因素對材料屬性的影響；
3、USDFLD子程序是最常用的子程序，通過設(shè)置和編程可以實(shí)現(xiàn)對油氣開發(fā)過程中材料屬性的動態(tài)控制，進(jìn)而更準(zhǔn)確的模擬工程實(shí)際情況；
4、使用USDFLD子程序時，常規(guī)屬性（彈性模量等力學(xué)屬性）可以通過界面直接完成，而滲流參數(shù)（滲透系數(shù)和孔隙比）則需要修改INP文件或Keywords實(shí)現(xiàn)，本教程給出了實(shí)現(xiàn)方法；
5、通常，使用USDFLD開展有限元模擬時基本全是設(shè)置一個場變量，本教程給出了應(yīng)力和孔壓同時（兩個場變量）影響儲層滲透率時的USDFLD設(shè)置方法；
6、本教程可以用于油氣開發(fā)過程，也可以用于涉及到多孔介質(zhì)流固耦合分析的其他領(lǐng)域；
7、第一次錄制視頻教程，有瑕疵和紕漏，請大家提出講得不清楚的地方，或不理解的地方，以便在后續(xù)過程中更新教程.
感謝大家的支持！！
HTTP：USDFLD子程序在基于ABAQUS開展多孔介質(zhì)（油氣工程為例）流-固耦合分析中的應(yīng)用
展開 在Thermal 選項(xiàng)下添加Heat Generation
5、邊界和分析步
給定初始溫度30 、通過hetval子程序添加熱生成率 1e7W/m3，下端面全部約束。選擇*Coupled Temperature-displacement 分析步，進(jìn)行熱力學(xué)分析
6、建立作業(yè)
此時已經(jīng)定義了USDFlD和HETVAL子程序，但是USDFLD子程序還沒有激活，需要通過* *INITIAL CONDITIONS, TYPE=FIELD來激活，導(dǎo)出iob inp文件 ，在STEP前面加上如下命令*INITIAL CONDITIONS, TYPE=FIELD, VARIABLE=1，如截圖所示
最后通過cmd命令提交job
7、結(jié)果展示
初始溫度30度
通過Hetval 加載熱生成率1e7W/m3，計算完溫度32.84
熱應(yīng)力
理論計算
根據(jù)比熱容 即可得到
7800*0.5*452*=1e7*0.5*1
可見和計算結(jié)果完全吻合，說明了熱源加載的正確性
8、總結(jié)
1、兩個子程序寫在一個for文件中，保證程序的正確性
2、兩個子程序都要在material模塊設(shè)置，并且USDFLD要通過initial condition關(guān)鍵字激活，否則不起作用
3、Initial condition 不支持CAE操作 所以通過cmd 提交job
4、USDFLD中按實(shí)際需求更改STATE(1)的值
歡迎小伙伴們掃碼關(guān)注我的公眾號‘CAE仿真實(shí)驗(yàn)室’哦，我們將定期給大家分享有限元仿真干貨,謝謝~
展開 采用HETVAL子程序的一步分解慢速烤燃模型請參考：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1300451
然而有時反應(yīng)并不是一步完成的，需要多步反應(yīng)模型，此時HETVAL并不夠用。為此，調(diào)用強(qiáng)大的USDFLD子程序跟HETVAL聯(lián)用解決問題。當(dāng)然，USDFLD非常強(qiáng)大，本例僅演示其與HETVAL的聯(lián)用并分析慢速烤燃過程。
本例提供HETVAL、USDFLD子程序、cae及inp源文件，咨詢請聯(lián)系我 QQ：180280578。
附件包括詳細(xì)建模過程、材料參數(shù)、注意事項(xiàng)及子程序。
展開 今天來解讀一個在ABAQUS中使用USDFLD子程序實(shí)現(xiàn)損傷計算的例子。
USDFLD子程序的界面如下：
需要定義的變量
數(shù)組FIELD（NFIELD）包含當(dāng)前材料（積分）點(diǎn)的場變量fi。
——在當(dāng)前增量步的末尾，這些傳入了由節(jié)點(diǎn)插值得到的值，由*INITIAL CONDITIONS選項(xiàng)或*FIELD選項(xiàng)定義。
——更新的fi用于計算材料屬性值，其作為場變量的函數(shù)。更新的fi傳遞到其他用戶子程序中（CREEP、HETVAL、UEXPAN，UHARD、UHYPEL、UMAT、UMATHT和UTRS），在該材料點(diǎn)可以被調(diào)用。
可能需要定義的變量
• 包含依賴于解的狀態(tài)變量的數(shù)組STATEV（NSTATV），能夠在USDFLD中定義。
——這些在增量步的開始作為值傳入。
——在該子程序中STATEV在所有情況下都能夠更新，所有更新的值被傳遞到其他用戶子程序中（CREEP、HETVAL、UEXPAN，UHARD、UHYPEL、UMAT、UMATHT和UTRS），在該材料點(diǎn)可以被調(diào)用。
——與該材料點(diǎn)相關(guān)的狀態(tài)變量的數(shù)量由*DEPVAR選項(xiàng)定義。
• 建議的新時間步長與現(xiàn)在正在使用的時間步長（DTIME）的比例PNEWDT，可以給定。
——該變量允許用戶在ABAQUS中的自動時間增量步長算法中提供輸入。
展開 UFIELD和USDFLD子程序詳解
———公眾號‘CAE仿真實(shí)驗(yàn)室’出品
UFIELD和USDFLD是Abaqus極具迷惑性的兩個子程序，這兩個家伙長得就比較像兄弟，而且都是用來自定義場變量的，同時還有一個狀態(tài)變量state variable摻和在中間，再加上幫助里面的解釋也基本上不是人話，很容易就把人搞二了，今天帖主就來理一理這兩個子程序。
1、自定義場變量
Abaqus中場變量可以先簡單的理解為每個單元或者每個節(jié)點(diǎn)都有一個值的變量，像結(jié)果輸出中的溫度、應(yīng)力和應(yīng)變等。有時候我們也需要定義Abaqus中不存在的一些稀奇古怪，有意義或無意義的場變量，比如濃度場，固化度場，損傷度。場變量最場用于定義變化的材料參數(shù)，即讓材料屬性如密度，彈性模量和一個場變量相關(guān)，通過更新場變量的值來改變材料參數(shù)（這一點(diǎn)和溫度相關(guān)的材料參數(shù)本質(zhì)上是一致的），而場變量的更新在這兩個子程序中均可以完成，UFIELD是用來指定預(yù)定義場變量的，USDFLD對積分點(diǎn)的場變量重新定義。
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USDFLD子程序的最新內(nèi)容
USDFLD（Abaqus/標(biāo)準(zhǔn)）和 VUSDFLD（Abaqus/Explicit）
USDFLD子程序允許用戶定義自定義場變量以用于邊界條件、初始化和輸出等。這些場變量可以是位移、應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等，并且可以隨時間和位置而變化。這些場變量可以在模擬過程中更新，以便更好地模擬分析中的復(fù)雜現(xiàn)象。
4.
子程序所需，定義預(yù)定義場與三個過程變量。
子程序所需，定義預(yù)定義場與三個過程變量。
SDEG云圖是有數(shù)值的但是調(diào)用一直為零麻煩各位大佬幫忙看看 以下是源代碼 SUBROUTINE USDFLD(FIELD,STATEV,PNEWDT,DIRECT,T,CELENT, 1 TIME,DTIME,CMNAME,ORNAME,NFIELD,NSTATV,NOEL,NPT,LAYER, 2 KSPT,KSTEP,KINC,NDI,NSHR,COORD,JMAC,JMATYP,MATLAYO
通過USDFLD子程序標(biāo)記燒蝕的單元，并將其損傷設(shè)置為1.然后結(jié)合UMAT子程序，采用hashin準(zhǔn)則https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1206124對含初始損傷的復(fù)合材料平板進(jìn)行漸進(jìn)損傷分析，以獲得其剩余強(qiáng)度。計算得到的損傷云圖和載荷位移曲線如圖所示。
可以發(fā)現(xiàn)，在拉伸載荷作用下，復(fù)合材料從雷擊點(diǎn)處開始發(fā)生破壞，失效過程與中心開孔板類似。
新增功能：當(dāng)Cohesive單元中使用USDFLD子程序定義損傷變量SDV_SDEG時，
程序可識別SDV_SDEG為損傷值并統(tǒng)計裂縫參數(shù)。
(4)可以和用戶子程序“USDFLD”聯(lián)合使用，通過“USDFLD”重新定義單元每一物質(zhì)點(diǎn)上傳遞到UMAT中場變量的數(shù)值。
今天來解讀一個在ABAQUS中使用USDFLD子程序實(shí)現(xiàn)損傷計算的例子。
USDFLD子程序的界面如下：
需要定義的變量
數(shù)組FIELD（NFIELD）包含當(dāng)前材料（積分）點(diǎn)的場變量fi。
——在當(dāng)前增量步的末尾，這些傳入了由節(jié)點(diǎn)插值得到的值，由*INITIAL CONDITIONS選項(xiàng)或*FIELD選項(xiàng)定義。
對于三軸壓縮試驗(yàn)，η用塑性剪切應(yīng)變來表示
塑性屈服準(zhǔn)則采用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則，則粘聚力和內(nèi)摩擦角的參數(shù)演化可以用下式表示
在巖石的塑性變形過程中會產(chǎn)生比較明顯的剪脹現(xiàn)象，而用來描述這一現(xiàn)象的較常用的力學(xué)參數(shù)就是剪脹角 Ψ，
上述模型可以通過USDFLD子程序進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，流程圖如下
有限元模型如下圖所示
計算得到的應(yīng)力云圖及不同圍壓下的載荷位移響應(yīng)如下所示
