abaqus自定義單元的案例
一種新思路用于實(shí)現(xiàn)ABAQUS用戶自定義單元
</span></blockquote><p><br></p><blockquote><strong style="color: rgb(25, 27, 31);">這種自定義單元完美解決了ABAUS傳統(tǒng)的用于自定義單元無(wú)法完成可視化的問(wèn)題</strong> <span style="color: rgb(25, 27, 31);">。搞過(guò)UEL二次開發(fā)的人都被自定義單元的可視化問(wèn)題困擾，要么是將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到第三方軟件進(jìn)行處理，要么是采用UMAT套一層單元進(jìn)行可視化，這兩種方法都需要大量的編程工作。</span></blockquote><p><br></p><blockquote><strong>這種自定義單元完美的解決了ABAQUS傳統(tǒng)的用戶自定義單元無(wú)法施加面力、體力等復(fù)雜力的短板</strong>。</blockquote><p><br></p><blockquote>更多的功能還在探索之中...
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Abaqus運(yùn)用Vusdfld實(shí)現(xiàn)自定義單元刪除
———公眾號(hào)‘CAE仿真實(shí)驗(yàn)室’出品
Abaqus提供了幾種單元刪除的方法，如下表所示，單元刪除的本質(zhì)是讓單元喪失承受應(yīng)力的能力，使其對(duì)模型剛度沒(méi)有貢獻(xiàn)。在顯式分析中，可以利用*depvar，delete實(shí)現(xiàn)單元刪除，該方法是通過(guò)給單元設(shè)定一個(gè)狀態(tài)變量來(lái)控制單元是否刪除，當(dāng)狀態(tài)變量為0時(shí)，單元刪除，狀態(tài)變量為1時(shí)，單元不刪除。今天就來(lái)介紹一些通過(guò)VUSDFLD子程序來(lái)自定義單元刪除準(zhǔn)則的例子
1、例子
單軸拉伸樣條，左端固定，右端給定一個(gè)速度拉伸，假設(shè)當(dāng)應(yīng)變超過(guò)0.02時(shí)，單元就失效，刪除單元。為了讓中間某些單元更快達(dá)到失效應(yīng)變，事先在式樣中間刪除幾個(gè)單元，使中間應(yīng)變更大。
定義材料模型時(shí)，設(shè)置Depvar和控制element deletion的狀態(tài)變量并設(shè)置User Defined Field.Vusdfld關(guān)鍵代碼如下，關(guān)于vusdfld用法參考之前有關(guān)usdfld的帖子。
2、結(jié)果
應(yīng)變結(jié)果如下，開始時(shí)應(yīng)變均勻增大，達(dá)到失效應(yīng)變后，中間單元應(yīng)變極劇增大，說(shuō)明該單元基本沒(méi)有‘剛度’。
應(yīng)變?cè)茍D和應(yīng)變曲線
單元刪除后，單元仍然在，但是單元的應(yīng)力為0，右端拉力在失效前均勻增大，失效后，急劇下降，之后結(jié)果波動(dòng)，此時(shí)結(jié)果已經(jīng)沒(méi)有意義~
應(yīng)力云圖和應(yīng)力曲線
3、結(jié)論
由上面結(jié)果可以看出，基本實(shí)現(xiàn)了單元刪除的功能，但是該例子較為簡(jiǎn)單，用于復(fù)雜模型還沒(méi)有驗(yàn)證。
展開 ABAQUS用戶自定義單元UEL學(xué)習(xí)資料 ￥49
ABAQUS子程序UEL
abaqus最簡(jiǎn)單的uel子程序自定義單元例子 ￥3
通過(guò)abaqus的uel子程序定義了2節(jié)點(diǎn)單元的剛度矩陣，直接運(yùn)行分析可以得到節(jié)點(diǎn)應(yīng)力、位移等參數(shù)，可以快速了解uel的組織架構(gòu)。
運(yùn)行方法：abaqus創(chuàng)建job——來(lái)源——點(diǎn)擊輸入文件——加載inp文件——編輯作業(yè)——通用模塊——加載用戶子程序for文件——運(yùn)行
ABAQUS UEL二次開發(fā)（動(dòng)力隱式C3D8自定義單元）
概述：開發(fā)了適用于靜力通用、頻率分析和動(dòng)力隱式（固定增量步長(zhǎng)和自適應(yīng)增量步長(zhǎng)均可）的三維八節(jié)點(diǎn)線性UEL，即ABAQUS自帶的C3D8單元，該UEL考慮了B-BAR修正，避免體積鎖死。采用編寫的UEL，分別設(shè)置了靜力通用分析步、頻率分析和動(dòng)力隱式分析步，將計(jì)算結(jié)果與ABAQUS對(duì)比，位移、速度和加速度與ABAQUS均保持一致，說(shuō)明該UEL復(fù)現(xiàn)了一小部分C3D8單元的計(jì)算功能。
（一）模型信息
懸臂梁尺寸：10x10x100，密度1e10，密度200，泊松比0.25。不設(shè)置單位，純驗(yàn)證。
網(wǎng)格如下圖：，每個(gè)單元尺寸為：2x2x5。
（二）靜力分析
邊界條件如下圖：
荷載大小為：1e6，采用固定增量步長(zhǎng)，計(jì)算總時(shí)長(zhǎng)為10（靜力計(jì)算中計(jì)算時(shí)長(zhǎng)無(wú)意義，僅為驗(yàn)證設(shè)置），增量步長(zhǎng)為0.01，總增量步數(shù)為1000。
總位移云圖如下圖：
加載向（U2、Y向）位移云圖如下圖：
梁向（U3，z向）位移云圖如下圖：
U1，x向位移云圖如下圖：
懸臂端角點(diǎn)加載向位移-荷載歷程如下圖：
注意這里的時(shí)間并沒(méi)有物理意義，在靜力通用分析步中僅僅是增量步的計(jì)算意義。
（三）頻率分析
邊界條件，梁一端固定。計(jì)算前100階頻率信息。
展開 ANSYS梁單元自定義截面
ANSYS梁單元自定義截面
梁單元作為一種簡(jiǎn)單且高效的計(jì)算單元，在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實(shí)體單元，從而降低了計(jì)算量，且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，求解精度也相對(duì)較高。在ANSYS中，梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元，二者之間計(jì)算理論不同，經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點(diǎn)如下圖所示：
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面，其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫(kù)中，但是經(jīng)典的梁單元計(jì)算時(shí)截面方向分為四個(gè)單元，這對(duì)于一般計(jì)算來(lái)說(shuō)是足夠的，但如果需要仔細(xì)分析截面方向的內(nèi)力，可能就略顯的粗糙了。除此之外，鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)截面庫(kù)中的數(shù)據(jù)也沒(méi)什么用。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題存在兩種解決方式，一種是使用ASEC自定義截面參數(shù)，這個(gè)命令不管截面如何，只需要給出截面相關(guān)的信息即可，截面的信息輸入如下圖所示：
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡(jiǎn)單的截面計(jì)算工具得到，如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁，那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計(jì)算效率高，截面信息準(zhǔn)確的話，精度也不差，但缺點(diǎn)是不能輸出截面積分點(diǎn)和柵點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面，其基本思路如下：
1.設(shè)定MESH200單元，建立截面幾何形狀；
2.用MESH200單元劃分截面，并保存截面數(shù)據(jù)；
3.建立計(jì)算幾何模型，讀取截面數(shù)據(jù)；
4.賦予模型截面，施加邊界條件計(jì)算；
5.后處理。
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梁單元作為一種簡(jiǎn)單且高效的計(jì)算單元，在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實(shí)體單元，從而降低了計(jì)算量，且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，求解精度也相對(duì)較高。在ANSYS中，梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元，二者之間計(jì)算理論不同，經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點(diǎn)如下圖所示：
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面，其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫(kù)中，但是經(jīng)典的梁單元計(jì)算時(shí)截面方向分為四個(gè)單元，這對(duì)于一般計(jì)算來(lái)說(shuō)是足夠的，但如果需要仔細(xì)分析截面方向的內(nèi)力，可能就略顯的粗糙了。除此之外，鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)截面庫(kù)中的數(shù)據(jù)也沒(méi)什么用。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題存在兩種解決方式，一種是使用ASEC自定義截面參數(shù)，這個(gè)命令不管截面如何，只需要給出截面相關(guān)的信息即可，截面的信息輸入如下圖所示：
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡(jiǎn)單的截面計(jì)算工具得到，如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁，那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計(jì)算效率高，截面信息準(zhǔn)確的話，精度也不差，但缺點(diǎn)是不能輸出截面積分點(diǎn)和柵點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面，其基本思路如下：
1.設(shè)定MESH200單元，建立截面幾何形狀；
2.用MESH200單元劃分截面，并保存截面數(shù)據(jù)；
3.建立計(jì)算幾何模型，讀取截面數(shù)據(jù)；
4.賦予模型截面，施加邊界條件計(jì)算；
5.后處理。
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ANSYS梁單元自定義截面
梁單元作為一種簡(jiǎn)單且高效的計(jì)算單元，在結(jié)構(gòu)分析尤其是建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。使用梁單元可以避免將結(jié)構(gòu)中梁柱全部轉(zhuǎn)換為實(shí)體單元，從而降低了計(jì)算量，且梁單元結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，求解精度也相對(duì)較高。在ANSYS中，梁單元基本上可以分為線性單元和二次單元，二者之間計(jì)算理論不同，經(jīng)典的二次單元即BEAM189單元的積分點(diǎn)如下圖所示：
在ANSYS中可以為BEAM單元定義截面，其中大部分經(jīng)典的截面形式都包含在ANSYS的截面庫(kù)中，但是經(jīng)典的梁單元計(jì)算時(shí)截面方向分為四個(gè)單元，這對(duì)于一般計(jì)算來(lái)說(shuō)是足夠的，但如果需要仔細(xì)分析截面方向的內(nèi)力，可能就略顯的粗糙了。除此之外，鋼管混凝土、組合梁之類也都是異形梁截面，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)截面庫(kù)中的數(shù)據(jù)也沒(méi)什么用。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題存在兩種解決方式，一種是使用ASEC自定義截面參數(shù)，這個(gè)命令不管截面如何，只需要給出截面相關(guān)的信息即可，截面的信息輸入如下圖所示：
至于這些截面的參數(shù)可以使用簡(jiǎn)單的截面計(jì)算工具得到，如果是鋼筋混凝土梁這種比較復(fù)雜的復(fù)合梁，那么需要使用Xtract之類的截面有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。將截面信息填入。采用ASEC的截面輸入方式計(jì)算效率高，截面信息準(zhǔn)確的話，精度也不差，但缺點(diǎn)是不能輸出截面積分點(diǎn)和柵點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
另一種方式就是自定義截面，其基本思路如下：
1.設(shè)定MESH200單元，建立截面幾何形狀；
2.用MESH200單元劃分截面，并保存截面數(shù)據(jù)；
3.建立計(jì)算幾何模型，讀取截面數(shù)據(jù)；
4.賦予模型截面，施加邊界條件計(jì)算；
5.后處理。
展開 APDL自定義截面打開單元形狀后總是對(duì)不齊，怎么辦？
ANSYS中的自定義截面功能為用戶定義復(fù)雜截面提供了方便，然而部分同學(xué)在處理復(fù)雜截面時(shí)，有遇得到過(guò)明明截面外框尺寸都一樣，而網(wǎng)格劃分后打開單元形狀發(fā)現(xiàn)截面出現(xiàn)偏離對(duì)不齊的情況。
以下面的案例為例，此處自定義了兩個(gè)復(fù)雜箱梁截面，均采用在CAD建立好面域，導(dǎo)入ANSYS中劃分網(wǎng)格，然后在采用secwrite命令自定義截面。
兩個(gè)截面的外觀尺寸完全一致，唯一不同的是內(nèi)部空心 形狀不一致！
截面一形式如下：
截面二形式如下：
導(dǎo)入ANSYS，劃分網(wǎng)格后，并打開單元形狀，截面如下：
從截圖中可看到，兩者截面交匯處有明顯的截面錯(cuò)位，放大如下所示：
有的同學(xué)會(huì)認(rèn)為兩者截面外部尺寸完全一樣，理論上應(yīng)該重合才是，可為啥還有這種情況出現(xiàn)呢？
原因如下：
在ANSYS的梁單元截面定義中，ANSYS默認(rèn)梁單元中心線(單元坐標(biāo)系X軸)位于截面形心處，當(dāng)用戶用secplot繪制截面形狀時(shí)所出現(xiàn)的Centroid Y和Centroid Z即為截面形心相當(dāng)于截面定義原點(diǎn)的坐標(biāo)。如果兩個(gè)截面的這兩個(gè)坐標(biāo)不一致，就會(huì)出現(xiàn)類似上圖中的錯(cuò)位現(xiàn)象！
單元坐標(biāo)系X軸以截面形心位置為準(zhǔn)
那么截面原點(diǎn)位于哪個(gè)地方呢？自帶截面庫(kù)對(duì)于雙邊對(duì)稱的情況（例如矩形，圓形），原點(diǎn)一般位于截面對(duì)稱中心處，而對(duì)于單邊對(duì)稱的情況（例如槽型截面），原點(diǎn)一般位于左下角原點(diǎn)。如果用戶采用了自定義截面，則原點(diǎn)位于用戶自定義截面時(shí)的坐標(biāo)原點(diǎn)（0,0）處。
例如此處我們?cè)赾ad中繪制截面時(shí)，坐標(biāo)（0,0）位于頂部中心處，那么這個(gè)點(diǎn)就是我們截面的原點(diǎn)。
此處注意坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，雖然我們?cè)赾ad中是X、Y坐標(biāo)，但換到ANSYS截面定義中，x坐標(biāo)代表單元坐標(biāo)系Y軸，y坐標(biāo)系代表單元坐標(biāo)系Z軸。
展開 『原創(chuàng)』請(qǐng)問(wèn)怎樣自定義殼單元的截面
如題
梁單元截面偏置(用戶自定義位置)計(jì)算方法
截面定義
sectype,1,beam,rect
secdata,600,250
secoffset,user,-300,-125
.
.
.
!================
!結(jié)構(gòu)幾何建模
blc4,,,3600,3600
k,5,0,0,-3600
l,5,1
lsel,s,,,5
lgen,2,all,,,3600
lgen,2,all,,,,3600
nummrg,all
!================
!截面屬性賦值
lsel,s,,,1
latt,1,,1,,,4,1
.
.
.
!================
!劃分單元及截面顯示
allsel,all
lesize,all,,,3
lmesh,all
allsel,all
/eshape,1
展開 
梁單元截面偏置(用戶自定義位置)計(jì)算方法（workbench版本）
經(jīng)典版見水哥的帖子
鏈接為：
梁單元截面偏置(用戶自定義位置)計(jì)算方法
workbench的方法
主要是梁的定義
未打開截面的幾何模型
打開截面的幾何模型具體的對(duì)齊方式
網(wǎng)格劃分：
workbench的優(yōu)點(diǎn)：
操作方便，簡(jiǎn)單易懂
workbench的缺點(diǎn)
無(wú)法像經(jīng)典能夠?qū)孛娴拈L(zhǎng)寬邊的劃分?jǐn)?shù)目進(jìn)行控制，只能是1.我找了好久，確實(shí)沒(méi)發(fā)現(xiàn)，貌似workbench計(jì)算出面積，慣性矩等參量，直接代入
木網(wǎng)殼雙節(jié)點(diǎn)考慮轉(zhuǎn)動(dòng)受軸力影響的自定義連接單元-UCEL ￥200
（1）基于ABAQUS UEL子程序接口創(chuàng)建了此單元；
（2）基于WE-P理論分析模型編寫的子程序關(guān)系。
『原創(chuàng)』ANSYS中殼單元截面如果能夠自定義該是有限元技術(shù)中的一個(gè)難點(diǎn)突破!
殼單元是工程實(shí)際應(yīng)用中一種重要的單元形式,能夠解決非常多的實(shí)際問(wèn)題!比如壓力容器,橋梁分析,鋼結(jié)構(gòu)分析,復(fù)合材料,汽車,船舶等等!
然而在多年的有限元工程應(yīng)用中,有一個(gè)問(wèn)題一直都困擾著我,問(wèn)題描述如下:有一大類薄板結(jié)構(gòu),其截面是不規(guī)則的,如果按照均勻薄板結(jié)構(gòu)來(lái)算顯然會(huì)有較大出入;若按照梁殼結(jié)合,工作量將是非常大,且未必能夠很好的解決!
某突發(fā)奇想,如果有限元中能象解決梁截面一樣,在分析中也可以自定義殼截面那改有多好啊!
這個(gè)問(wèn)題我在仿真互動(dòng)論壇中也發(fā)過(guò)貼子,在這里希望繼續(xù)和大家探討,多交流,看是否還有什么更好的解決辦法!
展開 abaqus自定義載荷子程序------Dload使用
abaqus子程序Dload的主要作用：
（1）可用于定義作為位置、時(shí)間、單元編號(hào)、被加載積分點(diǎn)數(shù)量等的函數(shù)分布載荷大小的變化。
（2）在應(yīng)力分析期間，將在每個(gè)基于單元或基于表面的非均勻分布載荷定義的載荷積分點(diǎn)處調(diào)用；
（3）將在每個(gè)積分點(diǎn)調(diào)用，以計(jì)算承受不均勻荷載類型PENU和PINU的管道元件的有效軸向力ESF1；
（4）不能在基于模態(tài)的程序中用于描述負(fù)載的時(shí)間變化；并且忽略可能與相關(guān)聯(lián)的階躍定義或非均勻分布負(fù)載定義一起出現(xiàn)的任何幅度參考。
子程序接口界面
SUBROUTINE DLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,
1 COORDS,JLTYP,SNAME)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION TIME(2), COORDS (3)
CHARACTER*80 SNAME
user coding to define F
RETURN
END
待定義變量
F：分布載荷的大小。表面載荷的單位為FL?2，體力的單位為FL?3。F將作為基于單元或基于表面的分布式載荷定義的一部分指定的載荷大小傳遞到例程中。如果未定義大小，F(xiàn)將作為零傳入。對(duì)于使用修正Riks法（靜態(tài)應(yīng)力分析）的靜態(tài)分析，F(xiàn)必須定義為荷載比例系數(shù)λ的函數(shù)。分布式負(fù)載大小不可用于輸出目的。
用于傳遞信息的變量
KSTEP：Step 編號(hào)
KINC：增量數(shù)
TIME(1)：當(dāng)前分析步對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)間
TIME(2)：所有分析步對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)間
NOEL：單元編號(hào)
NPT：根據(jù)荷載類型，構(gòu)件內(nèi)或構(gòu)件表面上的荷載積分點(diǎn)編號(hào)。
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