USDFLD子程序的案例
USDFLD子程序在基于ABAQUS開(kāi)展多孔介質(zhì)（油氣工程為例）流-固耦合分析中的應(yīng)用
為此，本教程開(kāi)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(kāi)發(fā)，儲(chǔ)層等多孔介質(zhì)應(yīng)力和孔壓等會(huì)發(fā)生變化。同時(shí)，油氣儲(chǔ)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(méi)法反映儲(chǔ)層特性隨應(yīng)力和孔壓等因素對(duì)材料屬性的影響；
3、USDFLD子程序是最常用的子程序，通過(guò)設(shè)置和編程可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中材料屬性的動(dòng)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(shí)，常規(guī)屬性（彈性模量等力學(xué)屬性）可以通過(guò)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(kāi)展有限元模擬時(shí)基本全是設(shè)置一個(gè)場(chǎng)變量，本教程給出了應(yīng)力和孔壓同時(shí)（兩個(gè)場(chǎng)變量）影響儲(chǔ)層滲透率時(shí)的USDFLD設(shè)置方法；
6、本教程可以用于油氣開(kāi)發(fā)過(guò)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(qǐng)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(guò)程中更新教程.
感謝大家的支持?。?HTTP：USDFLD子程序在基于ABAQUS開(kāi)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(kāi) [原創(chuàng)]Abaqus傳熱分析HETVAL和USDFLD子程序聯(lián)合
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(guò)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(shí)已經(jīng)定義了USDFlD和HETVAL子程序，但是USDFLD子程序還沒(méi)有激活，需要通過(guò)* *INITIAL CONDITIONS, TYPE=FIELD來(lái)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(guò)cmd命令提交job
7、結(jié)果展示
初始溫度30度
通過(guò)Hetval 加載熱生成率1e7W/m3，計(jì)算完溫度32.84
熱應(yīng)力
理論計(jì)算
根據(jù)比熱容 即可得到
7800*0.5*452*=1e7*0.5*1
可見(jiàn)和計(jì)算結(jié)果完全吻合，說(shuō)明了熱源加載的正確性
8、總結(jié)
1、兩個(gè)子程序寫(xiě)在一個(gè)for文件中，保證程序的正確性
2、兩個(gè)子程序都要在material模塊設(shè)置，并且USDFLD要通過(guò)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(guò)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(hào)‘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(kāi) Abaqus聯(lián)用USDFLD+HETVAL子程序分析慢速烤燃 ￥99
采用HETVAL子程序的一步分解慢速烤燃模型請(qǐng)參考：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1300451
然而有時(shí)反應(yīng)并不是一步完成的，需要多步反應(yīng)模型，此時(shí)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(wèn)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(guò)程。
本例提供HETVAL、USDFLD子程序、cae及inp源文件，咨詢(xún)請(qǐng)聯(lián)系我 QQ：180280578。
附件包括詳細(xì)建模過(guò)程、材料參數(shù)、注意事項(xiàng)及子程序。
展開(kāi) ABAQUS中使用USDFLD子程序的應(yīng)用例子 ￥10
今天來(lái)解讀一個(gè)在ABAQUS中使用USDFLD子程序實(shí)現(xiàn)損傷計(jì)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(chǎng)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(jì)算材料屬性值，其作為場(chǎng)變量的函數(shù)。更新的fi傳遞到其他用戶(hù)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(lài)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(kāi)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(hù)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(shí)間步長(zhǎng)與現(xiàn)在正在使用的時(shí)間步長(zhǎng)（DTIME）的比例PNEWDT，可以給定。
——該變量允許用戶(hù)在ABAQUS中的自動(dòng)時(shí)間增量步長(zhǎng)算法中提供輸入。
展開(kāi) 
[原創(chuàng)]Abaqus UFIELD 和 USDFLD子程序詳解
UFIELD和USDFLD子程序詳解
———公眾號(hào)‘CAE仿真實(shí)驗(yàn)室’出品
UFIELD和USDFLD是Abaqus極具迷惑性的兩個(gè)子程序，這兩個(gè)家伙長(zhǎng)得就比較像兄弟，而且都是用來(lái)自定義場(chǎng)變量的，同時(shí)還有一個(gè)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(lái)理一理這兩個(gè)子程序。
1、自定義場(chǎng)變量
Abaqus中場(chǎng)變量可以先簡(jiǎn)單的理解為每個(gè)單元或者每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)值的變量，像結(jié)果輸出中的溫度、應(yīng)力和應(yīng)變等。有時(shí)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(wú)意義的場(chǎng)變量，比如濃度場(chǎng)，固化度場(chǎng)，損傷度。場(chǎng)變量最場(chǎng)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(gè)場(chǎng)變量相關(guān)，通過(guò)更新場(chǎng)變量的值來(lái)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(chǎng)變量的更新在這兩個(gè)子程序中均可以完成，UFIELD是用來(lái)指定預(yù)定義場(chǎng)變量的，USDFLD對(duì)積分點(diǎn)的場(chǎng)變量重新定義。
展開(kāi) Abaqus用戶(hù)子程序USDFLD實(shí)例詳解-復(fù)合材料層壓板漸進(jìn)損傷強(qiáng)度
Abaqus用戶(hù)子程序USDFLD實(shí)例詳解--復(fù)合材料層壓板漸進(jìn)損傷強(qiáng)度分析
1、用USDFLD子程序漸進(jìn)損傷分析方法分析層壓板的強(qiáng)度。
2、層壓板由25層單層板組成，單層板厚度為0.15mm。層壓板的鋪層順序、單層板的材料屬性見(jiàn)下表。
3、層壓板幾何尺寸：
厚度 T = 3.75mm;
寬度 W = 12mm；
長(zhǎng)度 L >1.5W。
L可以任取，主要研究材料性能，為研究大部件性能做參考。
4、加載方式：沿長(zhǎng)度方向施加壓縮載荷，在本例中施加位移載荷，讀取相應(yīng)的力。
詳細(xì)步驟：
code.zip
Abaqus用戶(hù)子程序USDFLD實(shí)例詳解.rar
展開(kāi) ABAQUS用戶(hù)子程序USDFLD應(yīng)用實(shí)例
一、引言
為滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化的分析需求，ABAQUS提供了眾多子程序接口。其中USDFLD可用于復(fù)雜材料模型的建模分析，例如粉末冶金、損傷分析等。本文以某藥物粉末的模壓為例，介紹了ABAQUS用戶(hù)子程序USDFLD的使用方法。
二、用戶(hù)子程序USDFLD簡(jiǎn)介
1.USDFLD即Use Defined Field，通過(guò)將材料屬性定義為場(chǎng)變量fi的函數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜材料行為的建模
①ABAQUS/Standard中的大多數(shù)材料屬性都可定義為場(chǎng)變量的函數(shù)。
②USDFLD允許用戶(hù)在單元的每個(gè)積分點(diǎn)處定義fi。
展開(kāi) USDFLD子程序復(fù)合材料強(qiáng)度分析 ￥20
USDFLD子程序復(fù)合材料強(qiáng)度分析
ABAQUS案例—帶USDFLD子程序的復(fù)合材料強(qiáng)度分析 ￥3
本案例（附件中的inp文件及for文件）講述了采用ABAQUS進(jìn)行含USDFLD子程序的復(fù)合材料的強(qiáng)度分析。
在讀入inp后在JOB模塊輸入for文件即可運(yùn)行。
USDFLD子程序實(shí)現(xiàn)循環(huán)荷載作用下土體的剛度弱化
哪位大佬用USDFLD子程序編寫(xiě)過(guò)循環(huán)荷載土體剛度弱化
abaqus利用usdfld子程序在焊接降溫階段改變材料參數(shù) ￥29.9
abaqus利用usdfld子程序在焊接降溫階段改變材料參數(shù)，在tig焊接仿真中，焊接后，焊縫組織強(qiáng)度變高，為了提高仿真的精度，在焊接時(shí)，在升溫結(jié)束開(kāi)始降溫時(shí)提高焊縫的材料性能。子程序包括了采用高斯熱源dflux和usdfld聯(lián)合仿真。（該usdfld也可用在混凝土在升溫降溫不同的材料參數(shù)）
Abaqus通過(guò)USDFLD子程序進(jìn)行泥巖的應(yīng)變軟化模擬
本文基于泥巖的三軸壓縮試驗(yàn)曲線，建立考慮應(yīng)變軟化特性的泥巖彈塑性本構(gòu)模型，使用Abaqus及其子程序對(duì)泥巖的三軸壓縮試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬。泥巖在受壓過(guò)程中主要經(jīng)過(guò)了5個(gè)階段，即壓密階段、彈性變 形、應(yīng)變硬化、應(yīng)變軟化、殘余階段。泥巖應(yīng)變軟化模型如下所示。
式中，ξ為強(qiáng)度參數(shù)，ξp為峰值強(qiáng)度參數(shù)，ξr為殘余階段強(qiáng)度參數(shù)，η為應(yīng)變軟化參數(shù)，η*為殘余階段的應(yīng)變軟化參數(shù)初始值。對(duì)于三軸壓縮試驗(yàn)，η用塑性剪切應(yīng)變來(lái)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生比較明顯的剪脹現(xiàn)象，而用來(lái)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(guò)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(jì)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
參考文獻(xiàn)：張力偉,賈善坡,鄒江濤,舒婧曦.泥巖的峰后軟化力學(xué)模型.中國(guó)科技論文,2016,11(21):2456-2461
有關(guān)于abaqus子程序開(kāi)發(fā)的相關(guān)問(wèn)題可以通過(guò)公眾號(hào)聯(lián)系我們.
公眾號(hào): 320科技工作室
展開(kāi) Abaqus通過(guò)USDFLD子程序進(jìn)行泥巖的應(yīng)變軟化模擬
本文基于泥巖的三軸壓縮試驗(yàn)曲線，建立考慮應(yīng)變軟化特性的泥巖彈塑性本構(gòu)模型，使用Abaqus及其子程序對(duì)泥巖的三軸壓縮試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬。泥巖在受壓過(guò)程中主要經(jīng)過(guò)了5個(gè)階段，即壓密階段、彈性變 形、應(yīng)變硬化、應(yīng)變軟化、殘余階段。泥巖應(yīng)變軟化模型如下所示。
式中，ξ為強(qiáng)度參數(shù)，ξp為峰值強(qiáng)度參數(shù)，ξr為殘余階段強(qiáng)度參數(shù)，η為應(yīng)變軟化參數(shù)，η*為殘余階段的應(yīng)變軟化參數(shù)初始值。對(duì)于三軸壓縮試驗(yàn)，η用塑性剪切應(yīng)變來(lái)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生比較明顯的剪脹現(xiàn)象，而用來(lái)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(guò)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(jì)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
參考文獻(xiàn)：張力偉,賈善坡,鄒江濤,舒婧曦.泥巖的峰后軟化力學(xué)模型.中國(guó)科技論文,2016,11(21):2456-2461
有關(guān)于abaqus子程序開(kāi)發(fā)的相關(guān)問(wèn)題可以聯(lián)系扣扣1653004885或者關(guān)注cae320公眾號(hào)
展開(kāi) 砂土剛度衰減模型在海上風(fēng)電工程中的應(yīng)用
當(dāng)循環(huán)次數(shù)增大，砂土剛度衰減系數(shù)迅速降低，瞬態(tài)彈性模量隨之減小，土體呈現(xiàn)軟化趨勢(shì)，編譯的USDFLD子程序能較好地實(shí)現(xiàn)循環(huán)承載工況下砂土地基的剛度衰減。
6. 結(jié)語(yǔ)
砂土地基因其循環(huán)承載下特有的軟化現(xiàn)象，采用常規(guī)的有限單元分析方法很難得到較合理的解答。本次研究基于大型通用有限元軟件Abaqus的計(jì)算內(nèi)核，采用FORTRAN計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫(xiě)了砂土地基中海上風(fēng)電基礎(chǔ)通用的USDFLD子程序，通過(guò)引入砂土的剛度衰減系數(shù)將砂土的瞬時(shí)彈性模量與循環(huán)次數(shù)聯(lián)系在一起，能較好地實(shí)現(xiàn)循環(huán)承載工況下砂土地基的變形累計(jì)與剛度衰減，并得到以下重要結(jié)論：
（1） 循環(huán)承載工況下砂土的軟化現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形隨循環(huán)次數(shù)的增大而迅速提高，設(shè)計(jì)時(shí)需慎重考慮其影響。
（2） 砂土剛度衰減模型是分析砂土地基循環(huán)承載工況的有效方法，采用FORTRAN編譯的USDFLD子程序有較好的準(zhǔn)確性和通用性。
（3） 砂土剛度衰減模型實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是對(duì)材料積分點(diǎn)應(yīng)力張量的處理和循環(huán)次數(shù)的判定，由Abaqus求解器傳遞到USDFLD子程序內(nèi)的計(jì)算參數(shù)能滿(mǎn)足二次開(kāi)發(fā)程序的所有輸入需求。
（4） 剛度衰減系數(shù)K是二次開(kāi)發(fā)程序的本質(zhì)參數(shù)，其計(jì)算公式內(nèi)的參數(shù)b1，b2對(duì)K值影響較大，建議相關(guān)學(xué)者開(kāi)展相應(yīng)的土力學(xué)研究探求其具體規(guī)律。
計(jì)算機(jī)配置：
CPU:Intel(R) Core(TM) i7-10750H CPU @ 2.60GHz 2.59GHz(11核)
內(nèi)存：32GB
計(jì)算耗時(shí)：
大直徑單樁基礎(chǔ)：9h
負(fù)壓筒基礎(chǔ)：12h
導(dǎo)管架基礎(chǔ)：25h
展開(kāi) abaqus基于usdfld子程序的內(nèi)聚力疲勞模型
基于usdfld的內(nèi)聚力疲勞模型
之前在Abaqus Cohesive單元的疲勞UMAT － 技術(shù)鄰 (jishulink.com) 上介紹了通過(guò)umat子程序來(lái)編寫(xiě)內(nèi)聚力疲勞本構(gòu)，實(shí)現(xiàn)裂紋疲勞擴(kuò)展的方法。在實(shí)際計(jì)算中經(jīng)常出現(xiàn)不收斂的情況，因此重新編寫(xiě)了雙線性本構(gòu)下的usdfld內(nèi)聚力疲勞子程序。
在不考慮疲勞損傷的情況下，單一裂紋模式雙線性?xún)?nèi)聚力本構(gòu)如圖所示
混合模式下的斷裂準(zhǔn)則采用BK準(zhǔn)則
損傷萌生和失效對(duì)應(yīng)的等效張開(kāi)位移分別為
和
疲勞損傷采用roe提出的損傷演化方程
考慮疲勞損傷后的內(nèi)聚力本構(gòu)如圖所示
這里同樣假設(shè)卸載以及法向壓縮不會(huì)累積疲勞損傷。
建立三點(diǎn)彎曲模型對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展進(jìn)行了模擬，計(jì)算結(jié)果如圖所示
斷裂過(guò)程
跨中載荷位移曲線
損傷演化過(guò)程
跨中底部單元的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
更新預(yù)告：早期混凝土熱-濕-力多場(chǎng)耦合分析，編寫(xiě)了基于水化度理論和考慮熱學(xué)參數(shù)變化的溫度場(chǎng)計(jì)算子程序（umatht和film）; 考慮溫度對(duì)濕度擴(kuò)散系數(shù)影響的濕度場(chǎng)計(jì)算子程序（umatht和film）; 基于成熟度理論和雙冪徐變函數(shù)的應(yīng)力場(chǎng)子程序（umat）。
展開(kāi) 