abaqus定義平面的案例
基于ABAQUS的UEL子程序定義4節點平面應變等參單元的剛度問題
摘要：
采用基于ABAQUS的UEL子程序開發4節點平面應變等參單元，采用雙線性形函數，4點高斯積分，本構關系為線彈性各向同性材料，得到的單元剛度矩陣和ABABUS自帶的CPE4單元的單元剛度矩陣（剛度矩陣輸出方式為*element matrix output, elset= ALLE, stiffness=yes, OUTPUT FILE=USER DEFINED）不同；對比ANSYS的單元剛度矩陣，結果顯示兩者也不相同。問題出在哪里呢？本文檔將對此問題進行回答。
本文可以作為ABAQUS高級子程序UEL的入門級教程，做UEL的應該關注下！
基于ABAQUS的UEL子程序定義4節點平面應變等參單元的剛度問題（技術鄰 藍牙）.pdf
展開 Moldex3D模流分析之支持曲線或面（基底平面）定義
而在使用自動混和網格功能前，用戶應先準備包含尺寸與位置的2D草圖，藉由Studio的封裝組件精靈定義圖面屬性、高度等等相關信息，從而將2D圖面轉為3D的IC組件，接著在網格生成的步驟中，針對一系列的參數設定，使用封裝實體網格精靈以生成各組件細小的實體網格，以下說明自動網格建模流程：
1.以曲線繪制2D草圖
在Studio建立新項目，選擇Solid網格與封裝制程以開啟后續對應的功能，接著建立2D草圖，方法有兩種：點選匯入幾何以匯入IGS檔案或使用工具頁簽繪制特征線，包含芯片、溢流區等組件。
注：確保每個組件的特征線皆是封閉曲線
2.建立基底平面
Moldex3D支持曲線或面（基底平面）定義的2D圖面以簡化生成組件的流程。在基底平面模式中，使用裁切平面功能將所選擇的封閉曲線生成基底平面。基底平面的建立能夠修改表面網格，以方便使用者后續在精靈中建立組件。
注：封裝組件精靈支持由CSV文件(包含錫球位置與直徑等數據)建立大量的錫球組件模型，用戶需要以萃取邊曲線和設定XYZ坐標工具在Z平面上建立其2D草圖。
3.以基底平面建立IC組件
在封裝組件精靈中選取目標面，并設定屬性、材料群組、厚度與Z軸位置，設定完后點選存盤即可創建組件，然后進行下一個組件的設定。
完成所有IC組件的設定后即可使用自動生成混合網格功能，在使用此功能前，用戶可以自行增加、刪除或編輯組件設定。
注：三種編輯組件設定的方法，方法一是點選兩下3D目標對象以開啟封裝組件精靈；方法二是對目標對象以右鍵點選編輯屬性；方法三是由模型樹對目標對象以右鍵點選屬性。
展開 Abaqus+PyQt+Python平面變形歐拉角計算
5 相對歐拉角計算
利用計算絕對歐拉角時得到的坐標系文件，計算平面變形相對歐拉角，如下圖所示，計算平面2相當于平面1、平面3相對與平面1的相對歐拉角。
計算結果如下圖所示。
6 小結
上述軟件用的算法申請了發明專利，軟件申請了軟著。CAE工程師，也可以自制軟件工具，解決重復性、復雜性數據處理等工作痛點。
2021年8月24日于西昌衛星發射中心
ABAQUS UEL - 損傷材料本構簡單應用于4節點平面單元 ￥300
利用ABAQUS自定義單元子程序，既可以開發新的單元，同時也可以定義新的材料本構模型。本文以損傷模型簡單應用于4節點平面單元為案例，介紹ABAQUS UEL的開發和使用。
如上圖所示，該單元包含4個節點，每個節點有兩個自由度，分別在水平（X）和垂直（Y）方向運動。節點1的兩個自由度被固定，節點4的水平自由度被固定，節點2的垂直自由度被固定。節點3和節點4在垂直方向上向上運動，位移為0.1mm。該正方形單元的邊長為100mm。在input文件里，坐標表示為，
定義節點組合與邊界條件為，
為了讓模型收斂性更好，采用quasi-newton 求解器。時間步設置為，
在文件夾中通過Powershell提交job和子程序，
單個單元的變形為，
采用不同的 ??
，在后處理中得到損傷因子的變化，
相對應的力-時間關系為，
對于多個單元的情況，比如9單元組成的模型，
具體介紹見知乎：ABAQUS UEL - 損傷材料本構簡單應用于4節點平面單元 - 知乎 (zhihu.com)
相對應的UEL代碼和input文件在付費內容中，
展開 
SolidWorks平面模型導入ABAQUS建立軸對稱模型
（3）有了螺栓截面的草圖，接下來應用曲面工具中的平面工具按鈕，為螺栓零件區域建立截面模型。
圖5
如圖5所示，利用平面工具，根據草圖2生成了螺栓零件的截面模型，這時，在曲面實體下有了相應的截面實體列表。
圖6
重復新建草圖→平面工具過程完成全部6個零件截面建模，結果如圖6。最后可以隱藏草圖1，使得圖形區的圖面顯得較為干凈。
然后可以另存為Parasolid格式的文件，以供ABAQUS導入使用。
（4）如圖7所示，在ABAQUS中作為裝配導入Parasolid文件。在ABAQUS中自動創建了6個零件實例，這樣就可以為每個零件實例劃分網格和賦予材料、建立零件之間的接觸關系，然后加載分析。
ABAQUS導入的面模型默認是在三維空間中，為了分析軸對稱模型，需要回到部件位置對每一個零件編輯，改為軸對稱模型。如圖7所示。
圖7
為了在螺栓上施加預緊力，需要在螺栓桿部適當位置進行一次切分。如圖8所示。
圖8
后面在ABAQUS中的操作都是ABAQUS使用者所熟悉的（賦予材料、建立接觸、添加約束、添加螺栓預緊力等），完善模型后進行分析，結果如圖9所示。
圖9
上述過程還是比較簡單的，ABAQUS使用者有的可能不熟悉SolidWorks的草圖繪制和特征工具的操作，SolidWorks是公認學習曲線非常平緩的軟件，簡單的摸索就能用起來。需要注意的是：要找到SolidWorks里的曲面工具欄；在ABAQUS中導入時注意，要進行接觸分析需要從裝配位置右鍵導入；還需注意默認導入時三維空間（的曲面），要進行平面或者軸對稱分析，需要回到部件位置對每一個部件修改為二維平面或軸對稱，以使得模型的空間維度是正確的。
展開 ABAQUS UEL-梯度損傷模型應用于4節點平面單元 ￥600
本文詳細介紹了如何將梯度損傷模型應用于4節點平面單元，并在有限元模型中進行模擬。
ABAQUS提供了UEL（user defined element）給使用者進行開發。筆者利用UEL開發4節點平面單元，其邊界條件如下圖所示。其中，節點1的X、Y方向被限制住，節點2的Y方向被限制，節點4的X方向被限制，節點3、4的Y方向有豎向位移0.1mm。單元為100*100mm的二維正方形。
每個節點除了X和Y方向的位移，還帶有非局部應變（nonlocal strain）。
單個單元模型，
多個單元模型，
具體內容可參見知乎文章：
ABAQUS UEL-梯度損傷模型應用于4節點平面單元 - 知乎 (zhihu.com)
相應的input文件和uel代碼付費可見，
展開 abaqus中平面應力應變厚度對切削力的影響 ￥5
在鋁合金的二位正交切削仿真中，不同的平面應力應變厚度的對切削力的影響結果
以上為設定值為1的情況
Abaqus中平面應力單元高斯積分點的順序
可以輸出umat接口中的變量coords進行查看
write(*,"(A,I4)") "npt = ", npt
write(*,"(A,3ES16.8)") "coords = ", coords
結果為：
npt = 1
coords = -5.77350269E-01 -5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 2
coords = 5.77350269E-01 -5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 3
coords = -5.77350269E-01 5.77350269E-01 1.00000000E-02
npt = 4
coords = 5.77350269E-01 5.77350269E-01 1.00000000E-02
因此Abaqus中平面應力單元高斯積分點的順序為：
展開 Ls-Dyna復合材料任意主方向定義（類似Abaqus離散化方向定義） ￥9.9
<p>對于擁有復雜曲面結構的復合材料薄板，通常需要定義一個變化的材料主方向，下面介紹在Lspp中如何定義。</p><ul><li>對于任意復雜結構的平面，劃分網格后，每個網格的方向是根據節點坐標得到的，總體上呈現隨機性。</li></ul><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202410/attachment/1c788f57a7554bab9067a3554e8759b0.png" style="text-align: center" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/1c788f57a7554bab9067a3554e8759b0.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/1c788f57a7554bab9067a3554e8759b0.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202410/attachment/1c788f57a7554bab9067a3554e8759b0.png?
展開 基于abaqus的鋼筋混凝土平面框架倒塌性能分析 ￥100
<p>結構在遭遇偶然突發事件后， 不可避免的會導致結構局部破壞或者損傷， 如果剩余結構不能有效的承擔結構初始破壞和損傷造成的內力變化， 剩余結構就會發生進一步破壞， 造成多米諾骨牌式的連鎖反應，從而造成大范圍嚴重破壞乃至倒塌，這就是通常所說的連續倒塌。附件中只有一個cae有限元模型。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/597ca43812cb414e98ab1fd96e276a82.jpg" alt="2019-05-07_105121.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/77bbfce9cdc84985b02d22088e6933bc.jpg" alt="2019-05-07_105131.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/5dd8c1f0916b47cab1cbf1df2992706f.jpg" alt="2019-05-07_105149.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/984ad184d1ba41209ee701b4d0aec1de.jpg" alt="2019-05-07_105208.jpg"></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201905/48d8ca94aa6e42768f67ad19803e150b.jpg" alt="2019-05-07_105234.jpg"></p><p><img src="https://img.jishulink.com
展開 針對平面應力問題的YLD2000-2D屈服準則及其在ABAQUS中UMAT子程序的實現
Barlat在2003年提出了專門針對平面應力問題的各向異性屈服準則，該屈服準則對于各向異性材料具有很高的精度，得到了廣泛的應用。
YLD2000-2D屈服面示意圖
Yld2000-2d屈服準則由下式給出
其中
矩陣X′和X″的元素分別由柯西應力的下列線性變換獲得
L′和L″的分量由下式求得
積分算法采用徑向返回算法，該方法是穩健和精確的。
當彈性試算超出屈服面時，則需要進行塑性修正
使其滿足
公式9可以通過牛頓法進行迭代求解。
計算的應力應變曲線如下圖所示
B, F. Barlat A , et al. "Plane stress yield function for aluminum alloy sheets—part 1: theory." International Journal of Plasticity 19. 9(2003):1297-1319.
王海波, 萬敏, 閻昱,等. 屈服準則在有限元軟件中實現的正確性驗證[J]. 固體力學學報, 2010, 031(002):173-180.
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展開 
Abaqus中阻尼的定義
在ABAQUS中阻尼可以應用在下面的動力學分析中：
☆非線性問題直接積分求解(顯式分析或者隱式分析)；
☆直接法或子空間法穩態動力學分析；
☆模態動力學分析(線性)。
針對模態動力學分析，在ABAQUS/Standard中可定義幾種不同類型的阻尼：直接模態阻尼(Direct Modal Damping)，瑞利阻尼(Rayleigh Damping)，復合模態阻尼(Composite Modal Damping)和結構阻尼(Structure Damping)。
ABAQUS模態動力學分析中用*MODAL DAMPING選項來定義阻尼。阻尼是包含在分析步內定義的一部分，每階模態可以定義不同量值的阻尼。
1直接模態阻尼
采用直接模態阻尼可以定義對應于每階模態的阻尼比ξ。其典型的取值范圍是在臨界阻尼的1％～10％之間。直接模態阻尼允許用戶精確定義系統的每階模態的阻尼。在分析步驟內定義直接模態阻尼。如圖1所示，激活直接模態阻尼選項(Direct modal)，并在數據行內輸入數據。
對應的ABAQUS輸入文件為：
*MODAL DAMPING, MODAL=DIRECT
m1, m2, ξa
其中，*MODAL DAMPING選項中的MODAL=DIRECT 參數表示被指定的直接模態阻尼，數據行輸入的數據m1為起始模態序號，m2為截止模態序號， ξa為模態阻尼比。
展開 abaqus自定義載荷子程序------Dload使用 ￥29.9
abaqus子程序Dload的主要作用：
（1）可用于定義作為位置、時間、單元編號、被加載積分點數量等的函數分布載荷大小的變化。
（2）在應力分析期間，將在每個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處調用；
（3）將在每個積分點調用，以計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）不能在基于模態的程序中用于描述負載的時間變化；并且忽略可能與相關聯的階躍定義或非均勻分布負載定義一起出現的任何幅度參考。
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將作為零傳入。對于使用修正Riks法（靜態應力分析）的靜態分析，F必須定義為荷載比例系數λ的函數。分布式負載大小不可用于輸出目的。
用于傳遞信息的變量
KSTEP：Step 編號
KINC：增量數
TIME(1)：當前分析步對應的當前時間
TIME(2)：所有分析步對應的當前時間
NOEL：單元編號
NPT：根據荷載類型，構件內或構件表面上的荷載積分點編號。
展開 怎樣在Abaqus中定義橡膠等超彈性材料？
用戶個性化更加適應您的工作環境
1、自定義HyperMesh用戶界面: 簡明易用的用戶界面幫助用戶自定義拖放菜單位置，自主配置下拉菜單功能以及快捷鍵設置。
2、自定義工具欄: 用戶可以在Altair HyperMesh面板中添加自定義功能。
3、自定義求解器輸入文件編譯器: 用戶可在Altair HyperMesh原有支持的求解器類型的基礎上通過二次開發，拓展HyperMesh的輸入接口功能，使HyperMesh支持更多的求解器類型及輸入文件格式。
4、求解器輸出模板: 求解器輸出模板允許HyperMesh 的數據庫輸出由用戶自定義的求解器輸入文件格式。
文章來源：醫學生物力學分析
展開 ABAQUS中橢圓形移動載荷DLOAD和UTRACLOAD子程序詳解：從定義到實現 ￥288
本文主要介紹ABAQUS中橢圓形移動載荷定義、法向和切向載荷模擬、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實現，實現建議與注意事項。
1、橢圓形移動載荷定義
移動載荷指的是隨時間或空間位置變化而不斷變化施加位置的載荷，其典型例子包括：1）行駛車輛對橋梁的作用力；2）火車車輪與軌道之間的接觸力；3）滾動體在接觸面上滑移產生的局部接觸載荷；4）焊接過程中熱源的沿路徑移動。這些載荷不是固定不動的，而是隨時間在接觸體上“移動”，從而引發結構響應的動態變化。在應力應變分析、疲勞壽命評估等方面，考慮載荷的移動性尤為關鍵。
在滾動體的接觸中，Hertz型橢圓形接觸斑較為常見，其形狀可根據Hertz接觸理論表示為：
其中，P為總法向力，a和b分別為橫向x和縱向z上的接觸斑半寬，p0為最大接觸壓力。
2、法向和切向移動載荷模擬
在ABAQUS中，模擬移動載荷的兩種典型方法分別對應法向載荷和切向載荷。
2.1 法向移動載荷
法向載荷定義見式(1)所示。在給定總法向力P或者軸重，以及接觸斑長半軸和短半軸大小后，即可確定出來p(x,z)空間分布。其中，P、a和b可以通過Hertz接觸理論或者有限元法計算得到，也可以通過一些網站去快速計算，比如：https://www.tribology-abc.com/sub10.htm以及https://www.pecms.cn/hz/hzb2p。
圖1 法向接觸壓力
2.2 切向移動載荷
在滾動接觸過程中，除了接觸表面的法向接觸壓力外，接觸體還存在局部滑動或者蠕滑，導致接觸斑區域被劃分為黏著區和滑動區。其中，沿著滾動方向的后沿為滑動區，前沿則為黏著區。
展開 