abaqus 用戶單元的案例
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(kāi)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...
展開(kāi) ABAQUS用戶自定義單元UEL學(xué)習(xí)資料 ￥49
ABAQUS子程序UEL
ABAQUS讀懂用戶手冊(cè)系列—修煉Cohesive內(nèi)功：內(nèi)聚力單元/接觸基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)
<p>Cohesive作為ABAQUS中常用的粘結(jié)技術(shù)，無(wú)論在模擬粘結(jié)界面（例如新舊混凝土疊合面、復(fù)合材料粘結(jié)界面）或是全局粘結(jié)單元（例如模擬細(xì)觀混凝土開(kāi)裂）具有較廣泛的應(yīng)用。今天喵星人從官方的用戶手冊(cè)中選取了幾個(gè)Cohesive基礎(chǔ)而又關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)，幫助大家修煉Cohesive內(nèi)功。</p><p class="ql-align-center"><strong>01</strong>內(nèi)聚力單元/接觸區(qū)別</p><p>對(duì)于內(nèi)聚力單元/接觸的相同之處，用戶手冊(cè)指出：</p><p>The formulae and laws that govern cohesive constitutive behavior are very similar for cohesive contact and cohesive elements. The similarities extend to the linear elastic traction-separation model, damage initiation criteria, and damage evolution laws.</p><p><strong>喵星人翻譯：</strong></p><p>控制內(nèi)聚本構(gòu)行為的公式和法則在內(nèi)聚力接觸與內(nèi)聚力單元中極為相似。包括適用于線性彈性牽引-分離模型、損傷起始準(zhǔn)則以及損傷演化法則。</p><p>可見(jiàn)，內(nèi)聚力接觸與內(nèi)聚力單元的本構(gòu)模型基本相同，在ABAQUS中的操作差異在于內(nèi)聚力單元需要在材料的屬性中輸入，內(nèi)聚力接觸則是在相互作用的接觸中輸入。
展開(kāi) ABAQUS用戶定義單元UEL與VUEL從入門(mén)到放棄系列1 ￥20
最初來(lái)技術(shù)鄰，講實(shí)話其實(shí)就是來(lái)學(xué)UEL的，后來(lái)發(fā)現(xiàn)沒(méi)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(tái)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(shí)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(lái)越重，這樣樂(lè)于分享的大佬越來(lái)越多，中國(guó)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(shuí)都清楚什么叫從“入門(mén)”到“放棄”，未知的知識(shí)就是這樣，不懂的時(shí)候它比金子都貴，等你學(xué)會(huì)了它好像又像水一樣普通，亦如水一樣珍貴。
之后也會(huì)逐漸在技術(shù)鄰更一些帖子，可能也會(huì)有視頻吧，內(nèi)容大概會(huì)圍繞有限元理論，用戶子程序開(kāi)發(fā)，ABAQUS python開(kāi)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(shuō)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(méi)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(duì)應(yīng)的inp算例，我發(fā)現(xiàn)好像很多人不會(huì)寫(xiě)UEL的inp，下次有機(jī)會(huì)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(kāi) 
ABAQUS用戶定義單元UEL與VUEL從入門(mén)到放棄系列2 ￥50
最初來(lái)技術(shù)鄰，講實(shí)話其實(shí)就是來(lái)學(xué)UEL的，后來(lái)發(fā)現(xiàn)沒(méi)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(tái)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(shí)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(lái)越重，這樣樂(lè)于分享的大佬越來(lái)越多，中國(guó)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(shuí)都清楚什么叫從“入門(mén)”到“放棄”，未知的知識(shí)就是這樣，不懂的時(shí)候它比金子都貴，等你學(xué)會(huì)了它好像又像水一樣普通，亦如水一樣珍貴。
之后也會(huì)逐漸在技術(shù)鄰更一些帖子，可能也會(huì)有視頻吧，內(nèi)容大概會(huì)圍繞有限元理論，用戶子程序開(kāi)發(fā)，ABAQUS python開(kāi)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(shuō)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(méi)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。
今日份正事，給大家簡(jiǎn)單講一講ABAQUS中的壓電耦合單元C3D8E。
那么什么叫壓電耦合單元呢，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是你給它加載電壓（電勢(shì)的差，ABAQUS中為位移加載），那么就會(huì)引起單元力學(xué)場(chǎng)的變化，比如位移、應(yīng)力、應(yīng)變等等；同樣的你給它加載力或者位移，亦會(huì)引起單元電場(chǎng)的變化。
單元壓電耦合場(chǎng)的廣義本構(gòu)方程表示如下：
即為：廣義應(yīng)力=廣義彈性矩陣·廣義應(yīng)變。其中廣義力中D為電位移，廣義應(yīng)變中E為電場(chǎng)強(qiáng)度。
在廣義彈性矩陣中，C矩陣為力學(xué)場(chǎng)的彈性矩陣，e矩陣為壓電常數(shù)矩陣，右下角為介電常數(shù)矩陣。
展開(kāi) ABAQUS用戶定義單元UEL與VUEL從入門(mén)到放棄系列3————講一講的RHS和NBLOCK ￥50
我們?cè)賮?lái)看VUEL中關(guān)于RHS的說(shuō)明
依舊定義為單元對(duì)系統(tǒng)方程右端的貢獻(xiàn)，但此時(shí)不再是外力-內(nèi)力，而是定義為包含單元的內(nèi)力或是由分布式載荷計(jì)算而來(lái)的外部載荷，故在沒(méi)有分布式載荷時(shí)，RHS=內(nèi)力KU（不考慮非線性）；因此可再次猜測(cè)，ABAQUS UEL和VUEL所說(shuō)的外載荷就是分布式載荷，其它INP中定義的外載荷不做考慮。
接下來(lái)討論一個(gè)VUEL中特有的數(shù)組NBLOCK，譯為塊，也正是這個(gè)數(shù)組標(biāo)志著VUEL與UEL運(yùn)行的不同；眾所周知，ABAQUS調(diào)用UEL計(jì)算時(shí)，是一次進(jìn)一個(gè)單元，然后計(jì)算這個(gè)單元的RHS、AMATRX等數(shù)組并回傳給ABAQUS，然后再進(jìn)第二個(gè)單元，如此進(jìn)行...；
而ABAQUS調(diào)用VUEL計(jì)算時(shí)，是一次進(jìn)入一批單元，這個(gè)一批單元個(gè)數(shù)即為NBLOCK的大小（之前一位名為Xujianqing的作者曾經(jīng)發(fā)過(guò)一個(gè)帖子說(shuō)明說(shuō)明過(guò)NBLOCK最大值為136，但我后來(lái)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在低版本如6.14中，最大NBLCOK=136，在高版本如2020中，最大NBLOCK=144）。
這是個(gè)什么意思呢？
展開(kāi) ABAQUS用戶手冊(cè)：材料卷 、單元卷、分析卷、指定條件、約束與相互作用卷、介紹，空間建模，執(zhí)行與輸出 ￥1.2
ABAQUS用戶手冊(cè)及關(guān)鍵詞參考指南：初學(xué)者必備6件套
1材料卷
2單元卷
3分析卷
4指定條件、約束與相互作用卷
5介紹，空間建模，執(zhí)行與輸出
6工具包
7Abaqus關(guān)鍵詞參考指南
一個(gè)abaqus用戶材料子程序（UMAT）問(wèn)題解決說(shuō)明 附Abaqus用戶子程序?qū)ｎ}下載
在開(kāi)展abaqus用戶子程序的項(xiàng)目時(shí)，容易出現(xiàn)很多bug問(wèn)題，下面是一個(gè)比較典型的容易遇到的報(bào)錯(cuò)。
The job input file "Job-1.inp" has been submitted for analysis.
Job Job-1: Analysis Input File Processor aborted due to errors.
Error in job Job-1: Analysis Input File Processor exited with an error.
檢查工作路徑下的log文件（Job-1.log），提示無(wú)法識(shí)別“ifort”，這就意味著這個(gè)命令在系統(tǒng)路徑中無(wú)法被識(shí)別。實(shí)際上，“ifort”適用于編譯Fortran文件的，如果無(wú)法使用則無(wú)法完成編譯。
log文件內(nèi)容
為了解決這個(gè)問(wèn)題，在系統(tǒng)文件中找到“ifort.exe”，并將其添加到環(huán)境變量path中，然后重啟軟件即可解決。
添加路徑
下載地址：Abaqus用戶子程序?qū)ｎ}
展開(kāi) Abaqus中選擇三維實(shí)體單元類(lèi)型的基本原則 附abaqus三維筒體過(guò)渡網(wǎng)格劃分下載
來(lái)源：力學(xué)與Abaqus仿真
對(duì)于大多數(shù)Abaqus用戶，在選擇單元類(lèi)型時(shí)都會(huì)有這樣的困惑，可選的單元類(lèi)型很多，還有減縮積分、完全積分、線性單元、二次單元、非協(xié)調(diào)單元、雜交單元、沙漏控制等眾多選擇（圖1），在實(shí)際有限元分析時(shí)，究竟應(yīng)該如何選擇合適的單元類(lèi)型。從今天開(kāi)始，陸續(xù)介紹單元類(lèi)型的選取原則，供大家參考。
圖1 單元類(lèi)型選擇對(duì)話框
選擇三維實(shí)體單元類(lèi)型時(shí)應(yīng)遵循以下原則：
● 對(duì)于三維區(qū)域，盡可能采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分技術(shù)或掃掠網(wǎng)格劃分技術(shù)，從而得到Hex單元網(wǎng)格，減小計(jì)算代價(jià)，提高計(jì)算精度。當(dāng)幾何形狀復(fù)雜時(shí)，也可以在不重要的區(qū)域使用少量楔形（Wedge）單元。
● 如果使用了自由網(wǎng)格劃分技術(shù)，Tet單元的類(lèi)型應(yīng)選擇二次單元。在Abaqus/Explicit中應(yīng)選擇修正的Tet單元 C3D10M，在Abaqus/Standard中可以選擇C3D10，但如果有大的塑性變形，或模型中存在接觸，而且使用的是默認(rèn)的“硬”接觸關(guān)系（“hard”contact relationship），則也應(yīng)選擇修正的Tet單元 C3D10M。
● Abaqus的所有單元均可用于動(dòng)態(tài)分析，選取單元的一般原則與靜力分析相同。但在使用Abaqus/Explicit模擬沖擊或爆炸載荷時(shí)，應(yīng)選用線性單元，因?yàn)樗鼈兙哂屑匈|(zhì)量公式，模擬應(yīng)力波的效果優(yōu)于二次單元所采用的一致質(zhì)量公式。
如果使用的求解器是Abaqus/Standard，在選擇單元類(lèi)型時(shí)還應(yīng)注意以下方面：
● 對(duì)于應(yīng)力集中問(wèn)題，盡量不要使用線性減縮積分單元，可使用二次單元來(lái)提高精度。如果在應(yīng)力集中部位進(jìn)行了網(wǎng)格細(xì)化，使用二次減縮積分單元與二次完全積分單元得到的應(yīng)力結(jié)果相差不大，而二次減縮積分單元的計(jì)算時(shí)間相對(duì)較短。
展開(kāi) 梁單元截面偏置(用戶自定義位置)計(jì)算方法
對(duì)于梁單元和殼單元而言，ANSYS默認(rèn)單元中心為截面幾何中心，有的時(shí)候?yàn)楦玫姆蠈?shí)際受力模型，很多時(shí)候需要對(duì)所建立的單元進(jìn)行截面偏置。特別針對(duì)于框架結(jié)構(gòu)建模過(guò)程中，如果要進(jìn)行精細(xì)化的建模，如何計(jì)算各個(gè)截面的偏置距離是一大問(wèn)題。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，這個(gè)是不斷調(diào)試的過(guò)程或者甚至不管，今天就簡(jiǎn)單闡述下如何計(jì)算梁單元的截面偏置距離以及方向。
計(jì)算主要分為以下幾個(gè)步驟：
一、確定幾何直線的方向，直線方向確定了單元坐標(biāo)系中的X方向
二、確定關(guān)鍵點(diǎn)方向，也即確定單元坐標(biāo)系的Z方向
三、根據(jù)右手螺旋定則確定單元坐標(biāo)系的Y軸，畫(huà)出截面的YOZ平面，確定偏置距離。
截面偏置APDL命令為secoffset,user，注意該命令是指截面從截面原點(diǎn)偏置的距離，不同的截面形式其原點(diǎn)位置也不同，例如ANSYS help就以一個(gè)槽鋼為例，并說(shuō)明其原點(diǎn)位置位于左下角處，但矩形截面有所不同，其截面原點(diǎn)位于幾何中心處。其他截面形式的原點(diǎn)也不盡相同。
實(shí)例：建立如下小框架的有限元模型，要求梁柱平齊。
以CD梁為例，說(shuō)明其截面偏置計(jì)算。假定在建模的過(guò)程中幾何直線的方向?yàn)閺腃到D(如果不是，可以修改線的方向)，方向點(diǎn)選擇A點(diǎn)，則CD梁單元的單元方向以及截面偏置計(jì)算如下：
圖中X表示計(jì)算點(diǎn)，根據(jù)其與原點(diǎn)的位置，可知其具體坐標(biāo)為(-300,-125)，同理，其他梁和柱的位置坐標(biāo)如下所示：
根據(jù)截面偏置距離類(lèi)型，進(jìn)行截面歸類(lèi)以及標(biāo)識(shí)，如下所示：
結(jié)構(gòu)建模：
finish
/clear
/prep7
et,1,beam189
et,2,shell181
mp,ex,1,3.0e4
mp,prxy,1,0.2
mp,dens,1,2600e-12
!=================
!
展開(kāi) 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(jiàn)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(kāi)截面的幾何模型
打開(kāi)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
DEFORM二次開(kāi)發(fā)后用戶單元變量初始值批量導(dǎo)入工具WriteUserVar ￥19.89
軟件功能：
方便Deform軟件二次開(kāi)發(fā)過(guò)程后模擬設(shè)置時(shí)用戶變量的輸入問(wèn)題，不必每次逐個(gè)輸入用戶變量的名稱和初始值，大大簡(jiǎn)化了模擬工作。
使用說(shuō)明：
1. 先在deform中進(jìn)行模擬的參數(shù)設(shè)置，全部設(shè)置完以后，導(dǎo)出key文件：File – save as 保存到一個(gè)地方。
2. 打開(kāi)軟件 input key 選擇剛剛保存的key文件，打開(kāi)input USRV 選擇自己的用戶變量列表（見(jiàn)本文最后）。
3. 默認(rèn)的object為1 ，可自行更改每次生成一個(gè)object的變量表，點(diǎn)擊RUN即可添加用戶變量，完成后會(huì)提示finish的提示。
4. 點(diǎn)擊 SA VE即可保存生成的key文件（注意，這里為了方便一些deform文本模式的用戶，所以直接SA VE得到的key文件中是只有生成的單元用戶變量表信息，直接在deform里import key是可以的。如果想在之前生成的key文件中加入該信息，保存時(shí)選擇原key即可，替換掉原來(lái)的key就可以了）。
5. 點(diǎn)擊deform中的File – import keyword，找到剛剛生成的key文件即添加成功。
6. 在deform中的Input – Object element中找到User可以看到剛剛導(dǎo)入的用戶變量（注意先選擇相對(duì)應(yīng)的部件，不同部件都可以進(jìn)行定義用戶變量需要用戶進(jìn)行區(qū)分）
注：用戶變量表的設(shè)置的說(shuō)明：
請(qǐng)自行創(chuàng)建一個(gè)txt文檔，在文檔中每行輸入一個(gè)用戶變量的名字（如 TEMPERATURE_C）和一個(gè)初始值，名稱中不能有空格等若需分隔請(qǐng)加下劃線_，變量名和初始值之間用空格進(jìn)行分隔。
展開(kāi) Abaqus超彈性材料分析 附Abaqus 分析用戶手冊(cè)材料卷下載
三、后處理
1、位移云圖
圖8 位移云圖
2、應(yīng)力云圖
圖9 接觸定義
下載地址：Abaqus 分析用戶手冊(cè)材料卷
abaqus幫助文檔翻譯-----abaqus用戶分析手冊(cè)上、中、下；共1144頁(yè)， ￥5
abaqus幫助文檔翻譯-----abaqus用戶分析手冊(cè)上、中、下；共1144頁(yè)，需要的可以私聊，
Abaqus預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 附Abaqus 分析用戶手冊(cè)材料卷下載
abaqus在求解模態(tài)時(shí)對(duì)接觸區(qū)域的處理并不是直接作tie連接處理，而是會(huì)在兩個(gè)接觸面之間引入接觸剛度，而tie連接對(duì)兩個(gè)接觸面是綁定關(guān)系，即引入無(wú)窮大的剛度，所以用接觸設(shè)定進(jìn)行模態(tài)求解時(shí)模態(tài)頻率會(huì)偏小，更符合實(shí)際。
2. 下圖紅色部分是預(yù)緊力狀態(tài)下的接觸區(qū)域，而不加載預(yù)緊力時(shí)接觸區(qū)域更大，所以兩種狀態(tài)下模態(tài)頻率差異較大。
3. 不同大小的預(yù)緊力狀態(tài)下由于接觸區(qū)域基本保持不變，所以對(duì)模態(tài)頻率影響不大。
4. 在tie的建模方式下，不管是否加載預(yù)緊力，接觸面積不會(huì)發(fā)生改變，所以對(duì)模態(tài)頻率影響不大。
總結(jié)
1. 用abaqus求解模態(tài)時(shí)對(duì)接觸區(qū)域的處理可以直接定義接觸求解，相比tie來(lái)求解結(jié)果更合理。
2. 預(yù)緊力狀態(tài)下會(huì)改變接觸狀態(tài)，從而對(duì)模態(tài)頻率產(chǎn)生影響。
3. 對(duì)于實(shí)際情況，如果接觸面積在振動(dòng)過(guò)程中變化很小，基本保證靜力分析時(shí)的接觸面大小，不是大面積的開(kāi)合，這種帶接觸的預(yù)應(yīng)力模態(tài)結(jié)果還是比較準(zhǔn)確的。
下載地址：Abaqus 分析用戶手冊(cè)材料卷
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