abaqus定義連接單元的案例
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。
Abaqus 中連接單元的使用技巧
考慮到在定義連接單元屬性時(shí)，可以在相對運(yùn)動(dòng)分量上定義多種連接單元行為，在本例中在可用的相對運(yùn)動(dòng)分量UR1上定義彈性行為D44=50N.mm/rad。設(shè)定CEF為連接單元的歷史輸出變量。它用來表示連接單元的彈性力F及彈性力矩M。它不同于連接單元的反作用力和反作用力矩。分析結(jié)果：
通過計(jì)算，平衡時(shí)參考點(diǎn)坐標(biāo)的Y方向的值為6.53mm。故此時(shí)的力矩為Mload=10N*6.53mm=65.3N.mm，CEM1=D44*CUR1=50*1.3=65.322 N.mm，外載荷所產(chǎn)生的力矩Mload與連接單元的彈性力矩CEM1是相等的。連接單元的反作用力與外載荷也達(dá)到了平衡，即系統(tǒng)的力也達(dá)到了平衡。
abaqus中連接單元的使用.pdf
展開 Abaqus中連接單元的使用技巧
考慮到在定義連接單元屬性時(shí)，可以在相對運(yùn)動(dòng)分量上定義多種連接單元行為，在本例中在可用的相對運(yùn)動(dòng)分量UR1上定義彈性行為D44=50N.mm/rad。設(shè)定CEF為連接單元的歷史輸出變量。它用來表示連接單元的彈性力F及彈性力矩M。它不同于連接單元的反作用力和反作用力矩。
分析結(jié)果：
通過計(jì)算，平衡時(shí)參考點(diǎn)坐標(biāo)的Y方向的值為6.53mm。故此時(shí)的力矩為Mload=10N*6.53mm=65.3N.mm，CEM1=D44*CUR1=50*1.3=65.322 N.mm，外載荷所產(chǎn)生的力矩Mload與連接單元的彈性力矩CEM1是相等的。
連接單元的反作用力與外載荷也達(dá)到了平衡，即系統(tǒng)的力也達(dá)到了平衡。
展開 奇妙的abaqus hinge 連接器單元（一）
為什么同一個(gè)hinge 連接器，調(diào)換一下順序就發(fā)生這么多奇怪的事情，發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的時(shí)候，內(nèi)心是不是和躺在地上的洛基一樣懵圈。。。
在《奇妙的abaqus hinge 連接器單元（二）》里我們嘗試解答吧。
Abaqus利用梁單元模擬螺栓連接 附基于ABAQUS對螺栓斷裂問題仿真分析下載
來源：仿真學(xué)習(xí)與應(yīng)用
螺栓連接是結(jié)構(gòu)連接的一種主要方式，在CAE分析中經(jīng)常遇到，針對不同的情況，通常我們會采取不同的方法來處理。螺栓的模擬在Abaqus也有幾種不同的處理方式。
（1）建立三維實(shí)體的螺栓模型，包括螺紋結(jié)構(gòu)；
（2）建立三維實(shí)體的螺栓模型，忽略螺紋結(jié)構(gòu)；
（3）建立三維實(shí)體的螺栓模型，由Abaqus自帶的螺紋接觸定義方式設(shè)置螺紋接觸；
（4）利用梁單元或者桿單元模擬螺栓。
本次以梁單元模擬螺栓為例，簡單闡述其應(yīng)用。利用梁單元模擬螺栓與實(shí)體螺栓相比優(yōu)勢比較明顯，模型簡單、接觸定義簡單、收斂容易，同時(shí)梁單元也能有效反應(yīng)螺栓的受力情況，在很多情況下比較適用。
螺栓的模擬通常需要考慮預(yù)緊力的作用，利用CAE方法模擬螺栓預(yù)緊力的過程主要由三個(gè)載荷步完成，下面的例子會涉及。
建立如下所示的模型，三個(gè)部件，兩塊板和一根梁，其中梁是一個(gè)3D wire，建立一條線即可。
圖1
材料屬性定義的時(shí)候，梁單元需要指定梁截面，如下圖所示。
圖2
梁的截面形狀可以根據(jù)需要指定，本次為圓形截面，半徑為10，如下圖所示。
圖3
同時(shí)，梁單元還需要指定方向，通過菜單欄Assign-Beam Section Orientation，給出其中的n1向量，這里注意，梁的軸向是由向量t表示的，n1和n2兩個(gè)向量決定梁截面，其中t向量和n1、n2兩個(gè)向量決定的平面垂直。
本次定義n1向量為0,0,-1，最終梁的方向定義完成如下所示。
圖4
之后利用Interaction模塊下面的Constraint將梁與相關(guān)位置建立MPC連接，如下所示。
圖5
梁單元的兩端節(jié)點(diǎn)分別與螺栓螺帽位置處的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行MPC連接，連接形式可以由多種，這里選擇Beam連接。
展開 奇妙的abaqus hinge 連接器單元（二）
能在定義hinge的時(shí)候，就對它的運(yùn)動(dòng)模式了然于胸嗎？應(yīng)該是可以的。下面的解釋是本文作者根據(jù)資料和自己的理解給出，如有謬誤和差錯(cuò)之處，哪位大神看到，請不吝賜教。
hinge 連接器單元的實(shí)質(zhì)
hinge連接器單元實(shí)際上是兩種簡單連接器的復(fù)合：join連接器以及revolute連接器。
Join 連接器約束了兩點(diǎn)之間的相對位置關(guān)系，revolute連接器約束了兩點(diǎn)之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系，兩者結(jié)合就是hinge——只存在一個(gè)方向的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，其他五個(gè)相對自由度均被約束的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在abaqus中，定義基礎(chǔ)連接器join和revolute的結(jié)合（下圖左），與直接定義hinge（下圖右），效果是一毛一樣的。
join+revolute
hinge
分別了解revolute 和join，就能了解hinge的約束機(jī)制。
revolute 連接器
REVOLUTE 連接器等效實(shí)體與約束原理圖如上，它約束兩個(gè)節(jié)點(diǎn)（a\b）之間的兩個(gè)相對旋轉(zhuǎn)，并允許一個(gè)自由旋轉(zhuǎn)。 REVOLUTE 連接施加的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)約束是：
且
兩個(gè)約束等效為一個(gè)，即a點(diǎn)的1軸和b點(diǎn)的1軸平行。
定義revolute時(shí)，需要定義兩個(gè)點(diǎn)a、b，以及兩點(diǎn)上的局部坐標(biāo)軸，在CAE界面，orientation 1代表a點(diǎn)坐標(biāo)軸，orientation 2代表b點(diǎn)坐標(biāo)軸，通常會定義b點(diǎn)與a點(diǎn)初始坐標(biāo)軸一致，此時(shí)初始角度為0。
重點(diǎn)是，a、b點(diǎn)不是絕對對等的，abaqus默認(rèn)a點(diǎn)為連接器左端點(diǎn)，b點(diǎn)是連接器的右端點(diǎn)。左端點(diǎn)坐標(biāo)軸1沿軸向指向端面內(nèi)部，右端點(diǎn)b坐標(biāo)軸1沿軸向指向端面外部。
展開 ABAQUS用戶自定義單元UEL學(xué)習(xí)資料 ￥49
ABAQUS子程序UEL
Abaqus運(yùn)用Vusdfld實(shí)現(xiàn)自定義單元刪除
Abaqus運(yùn)用Vusdfld實(shí)現(xiàn)自定義單元刪除
———公眾號‘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，使其對模型剛度沒有貢獻(xiàn)。在顯式分析中，可以利用*depvar，delete實(shí)現(xiàn)單元刪除，該方法是通過給單元設(shè)定一個(gè)狀態(tài)變量來控制單元是否刪除，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。今天就來介紹一些通過VUSDFLD子程序來自定義單元刪除準(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，說明該單元基本沒有‘剛度’。
應(yīng)變云圖和應(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，但是該例子較為簡單，用于復(fù)雜模型還沒有驗(yàn)證。
展開 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法完成可視化的問題</strong> <span style="color: rgb(25, 27, 31);">。搞過UEL二次開發(fā)的人都被自定義單元的可視化問題困擾，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...
展開 采用ABAQUS連接單元等效建筑隔震支座，實(shí)現(xiàn)二維、三維隔震分析。
采用ABAQUS連接單元等效建筑基礎(chǔ)隔震支座，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)二維、三維隔震分析。水平自由度可實(shí)現(xiàn)雙線性恢復(fù)力模型等，豎向自由度可實(shí)現(xiàn)彈簧恢復(fù)力模型、具有耗能能力的摩擦彈簧恢復(fù)力模型等。
ABAQUS用戶定義單元UEL與VUEL從入門到放棄系列1 ￥20
最初來技術(shù)鄰，講實(shí)話其實(shí)就是來學(xué)UEL的，后來發(fā)現(xiàn)沒帖子，然后就各種找論壇，simweABAQUS版塊的帖子二零零幾年的帖子都被我挖干凈了，做UEL的人確實(shí)比做UMAT的少多了，但技術(shù)鄰這個(gè)平臺依舊讓我受益良多，諸如藍(lán)牙老師，isolver團(tuán)隊(duì)snowwave02等大佬，他們的分享，甚至很多是免費(fèi)分享確實(shí)高屋建瓴，知識的學(xué)習(xí)必是知其所以然，我想只有這樣的學(xué)術(shù)氛圍越來越重，這樣樂于分享的大佬越來越多，中國的自研工業(yè)軟件才能走向世界，我們的工業(yè)4.0才有可能實(shí)現(xiàn)。
學(xué)于此，也該傳于此，作為一只科研狗，我想我比誰都清楚什么叫從“入門”到“放棄”，未知的知識就是這樣，不懂的時(shí)候它比金子都貴，等你學(xué)會了它好像又像水一樣普通，亦如水一樣珍貴。
之后也會逐漸在技術(shù)鄰更一些帖子，可能也會有視頻吧，內(nèi)容大概會圍繞有限元理論，用戶子程序開發(fā)，ABAQUS python開發(fā)，XFEM，lamb波的SHM等，因?yàn)椴恢老雽W(xué)UEL\VUEL的人群多大，也不知道大家都想了解些什么，不知道應(yīng)該從何說起，可能有些想學(xué)UEL的小白基礎(chǔ)很差連有限元理論都沒學(xué)全，再加上我確實(shí)是個(gè)懶癌晚期，其實(shí)很多東西都做好了，懶的發(fā)，也希望能治療一下自己的懶癌吧。
今天的正事，發(fā)兩個(gè)UEL的Fortran程序和對應(yīng)的inp算例，我發(fā)現(xiàn)好像很多人不會寫UEL的inp，下次有機(jī)會給你們講講吧（懶癌警告）。
一個(gè)是平面應(yīng)力\平面應(yīng)變單元，2d4node程序
一個(gè)是3D stress單元，C3D8程序
展開 
abaqus最簡單的uel子程序自定義單元例子 ￥3
通過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
淺談abaqus針對不同單元類型定義初始溫度場
在進(jìn)行熱-應(yīng)力分析時(shí)，初始溫度場的定義為最常見的。針對不同的單元類型（Solid單元、Shell單元、Beam單元），Abaqus提供了多種不同的定義初始溫度場的方法，可以根據(jù)實(shí)際情況靈活的選擇不同的定義方式，從而更加精確的實(shí)現(xiàn)仿真分析。下面簡單的介紹一下在Abaqus中以上三種單元定義初始溫度場的方法。
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Solid單元初始溫度場定義
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Shell單元初始溫度場定義
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Beam單元的初始溫度場定義
這三部分單元的初始溫度場定義詳見附件：
淺談abaqus針對不同單元類型的初始溫度場定義.pdf
展開 ABAQUS用戶定義單元UEL與VUEL從入門到放棄系列2 ￥50
本構(gòu)關(guān)系的張量表達(dá)式為：
其中，廣義應(yīng)變的有限元格式可表示為：
其中，電場強(qiáng)度E為負(fù)的電勢梯度：
則廣義應(yīng)變列陣記為：
那么，單元的剛度矩陣可以表示為：
其中Kuu為C3D8原本的剛度矩陣，Kuv與Kvu為壓電耦合剛度矩陣，Kvv為電場的廣義剛度矩陣。
ABAQUS中的C3D8和C3D8E都是做了一些剛度修正的，比如C3D8為了防止單元自鎖，采用了B-Bar方法，得出的剛度矩陣是介于C3D8和C3D8R之間的值，同樣的C3D8E也有一些類似的修正，以下我將提供一個(gè)不包含修正的版本，對ABAQUS剛度修正方法感興趣的朋友可以去拿去跟ABAQUS CAE對比。
展開 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（固定增量步長和自適應(yīng)增量步長均可）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對比，位移、速度和加速度與ABAQUS均保持一致，說明該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，計(jì)算總時(shí)長為10（靜力計(jì)算中計(jì)算時(shí)長無意義，僅為驗(yàn)證設(shè)置），增量步長為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。
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