abaqus應變定義的案例
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 專家訪談 | 應變片如何重新定義醫療設備的準確性
應變片通過提高精度和可靠性，徹底改變了醫療器械行業。為了了解它們的影響，我們與OEM傳感器工程經理Anjali Mahajan就醫療設備應變片技術進行了交談。她分享了關于這項技術如何推進醫療設備(從可穿戴設備到植入物)以及克服該領域的設計挑戰的見解。
Q：應變片如何提高醫療設備的準確性和可靠性？
A：應變片通過顯著提高醫療設備中力和載荷測量的精度而產生了巨大的變化。例如，在假肢和植入物中，它們測量這些裝置承受的應力或變形。這些數據使我們的客戶能夠改進設計，確保他們能夠承受現實條件。此外，它還有助于及早發現薄弱環節，從而隨著時間的推移使設備更加耐用和可靠。
Q：醫療器械使用的應變片有哪些不同類型，它們有何不同？
A：以下幾種類型，每種類型適合不同的應用。金屬箔應變片因其優異的靈敏度和溫度穩定性而被廣泛應用。半導體應變片非常適合小型設備，因為它們靈敏度高，并且與小型可植入技術配合良好。對于一次性設備，厚膜應變片是更具成本效益的選擇，盡管其靈敏度較低。此外，還有光纖應變片，它非常適用于需要高精度且無電磁干擾的場合。最后，壓電應變片非常適合實時監控動態應變，例如振動。
Q：應變片可以集成到可穿戴醫療設備中用于持續健康監測嗎？
A：是的，當然。健身追蹤器和智能手表等可穿戴設備已經使用應變片來監測健康指標。它們可以跟蹤運動引起的機械應變，使用戶能夠監測身體活動和心率。例如，應變儀可測量心跳或呼吸引起的細微變形，提供心血管和呼吸健康的連續數據。它們還用于跟蹤姿勢或通過實時監控身體壓力來預防褥瘡等問題。
Q：工程師在設計帶應變片的醫療設備時面臨哪些挑戰，以及如何解決這些挑戰？
A：有很多挑戰需要考慮。實現正確的靈敏度和準確性是關鍵，特別是在使用小型設備時。
展開 UMAT (各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回) ￥10
Abaqus自帶有3維的各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回的UMat例子
在此基礎上我進行了一些修訂用于以下情況（附件中包含for和inp）
1. 2維平面應變+各項同性+J2流動+自定義屈服強度等效塑性應變關系+歐拉后推徑向返回
2. 2維平面應變+各項同性+J2流動+冪硬化+歐拉后推徑向返回
冪硬化本構更新在張純禹的power-law基礎上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進行屈服應力求解
其原始文件，一起上傳
附件如下：
abaqus子程序VUSDFLD——考慮應變率與應變軟化效應的軟土模型 ￥25
<p><strong>【注意】本貼子只包含子程序文件</strong></p><p>基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/6302" rel="noopener noreferrer" target="_blank">abaqus子程序</a>VUSDFLD編寫的由Einav與Randolph提出的西澳模型，用于求解軟黏土體劇烈變形后的強度變化，可應用于的大變形計算。</p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png" title="8$U(VZ82]O{OEMQB}[P(ZMB.png" alt="8$U(VZ82]O{OEMQB}[P(ZMB.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202306/f69f50d42a81489ea1cb5e7a03da5c14.png?
展開 
ABAQUS中求解某部分單元的平均應力或平均應變 ￥10
1、參考模型：單向纖維的RVE模型；
2、腳本功能：針對指定的單元集合，在后處理中求解平均應力和平均應變。
3、應用的公式：一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應力和平均真應變，可通過對 RVE 內每一個單元的真應力 （真應變）取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應力和應變適用于各種邊界條件，但需要對每個單元進行應力（應變）的輸出和計算。
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 有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列27： Abaqus內部計算和顯示的應變
（1）顯示應變：Abaqus計算完畢后得到導入結果，在后處理中查看，應變E11=8.528e-1,E22=-5.173e-1如下：
（2）計算應變：Abaqus中采用UMAT子程序，利用我們的子程序調試插件DUS調試UMAT，在Visual Studio中查看dStran的值，發現在計算完應變后，進入UMAT時，E11=8.528e-1,E22=-5.173e-1，調試如下：
可以發現殼單元Abaqus的計算應變和顯示應變一樣，猜測都是對數應變。
1.5.3 iSolver的應變
iSolver中采用自帶材料進行計算，材料參數和UMAT的輸入完全一致。
為了計算和Abaqus完全一致，iSolver也采用對數應變計算方式，得到的應變顯示如下，可發現和Abaqus完全一致。
==總結==
由上可以看到，在實際計算中，對體單元，Abaqus和iSolver都采用變形率積分方式來計算應變，對殼單元，Abaqus和iSolver都采用對數應變。一般理論書都認為Abaqus是因為對數應變計算復雜才采用別的應變，但個人認為應該不是這個原因，因為Abaqus對體單元為了顯示對數應變，依然重新計算了一遍，說明Abaqus體單元采用變形率是有其它原因的，具體什么原因我也沒研究清楚，歡迎探討。
如果有任何其它疑問或者項目合作意向，也歡迎聯系我們：
snowwave02 From www.yqgqt.org.cn
email: snowwave02@qq.com
以往的系列文章：
1.7.1 ========第一階段========
第一篇：S4殼單元剛度矩陣研究。
http://www.yqgqt.org.cn/content/post/338859
第二篇：S4殼單元質量矩陣研究。
展開 ABAQUS批量提交Job與Python讀取ODB結果應力應變數據
# coding: utf-8#微信公眾號：ABAQUS二次開發#作者：阿信老師CAE#email：axin_cae@163.com#2022.03.17
from odbAccess import *from visualization import *
frame_num = 20 #定義需要輸出的幀odbName = 'X:/***/***.odb' #odb路徑和名稱elemSetName = '***' #單元setodb = openOdb(path=odbName)#打開odbregion = odb.rootAssembly.elementSets[elemSetName]frameRps = odb.steps['Step-1'].framesf_S1 = frameRps[frame_num].fieldOutputs['S'] #需要輸出的場變量sub_f_S1 = f_S1.getSubset(region=region) S_Value = sub_f_S1.values#讀取所有單元的應力值for i in range(len(S_Value)): Stress =S_Value[i].data print Stressodb.close()
若有緣，江湖再會。
阿信
2022.3.17
文章來源：ABAQUS二次開發
展開 Abaqus通過USDFLD子程序進行泥巖的應變軟化模擬
本文基于泥巖的三軸壓縮試驗曲線，建立考慮應變軟化特性的泥巖彈塑性本構模型，使用Abaqus及其子程序對泥巖的三軸壓縮試驗進行了數值模擬。泥巖在受壓過程中主要經過了5個階段，即壓密階段、彈性變 形、應變硬化、應變軟化、殘余階段。泥巖應變軟化模型如下所示。
式中，ξ為強度參數，ξp為峰值強度參數，ξr為殘余階段強度參數，η為應變軟化參數，η*為殘余階段的應變軟化參數初始值。對于三軸壓縮試驗，η用塑性剪切應變來表示
塑性屈服準則采用Mohr-Coulomb準則，則粘聚力和內摩擦角的參數演化可以用下式表示
在巖石的塑性變形過程中會產生比較明顯的剪脹現象，而用來描述這一現象的較常用的力學參數就是剪脹角 Ψ，
上述模型可以通過USDFLD子程序進行實現，流程圖如下
有限元模型如下圖所示
計算得到的應力云圖及不同圍壓下的載荷位移響應如下所示
參考文獻：張力偉,賈善坡,鄒江濤,舒婧曦.泥巖的峰后軟化力學模型.中國科技論文,2016,11(21):2456-2461
有關于abaqus子程序開發的相關問題可以通過公眾號聯系我們.
公眾號: 320科技工作室
展開 ABAQUS提取單元平均應力/應變 ￥10
利用python讀取odb文件（可一次讀取多個odb）生成csv（excel）文件。提供源文件，注釋詳細，可根據需要進行修改。
Abaqus平均應力和應變提取 ￥80
利用python腳本對ODB文件中單元集里所有積分點的應力及應變進行自動提取并計算平均值
能夠得到每一幀的應力和應變平均值，并保存到CSV文件中
所得到的應力包括S11,S22,S33,S12,S13,S23以及Mises七個應力平均值，以及E11,E22,E33,E12,E13,E23六個應變平均值
ABAQUS中對應力、應變的部分理解
對應力的部分理解
對應變的部分理解
轉自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
Abaqus通過USDFLD子程序進行泥巖的應變軟化模擬
本文基于泥巖的三軸壓縮試驗曲線，建立考慮應變軟化特性的泥巖彈塑性本構模型，使用Abaqus及其子程序對泥巖的三軸壓縮試驗進行了數值模擬。泥巖在受壓過程中主要經過了5個階段，即壓密階段、彈性變 形、應變硬化、應變軟化、殘余階段。泥巖應變軟化模型如下所示。
式中，ξ為強度參數，ξp為峰值強度參數，ξr為殘余階段強度參數，η為應變軟化參數，η*為殘余階段的應變軟化參數初始值。對于三軸壓縮試驗，η用塑性剪切應變來表示
塑性屈服準則采用Mohr-Coulomb準則，則粘聚力和內摩擦角的參數演化可以用下式表示
在巖石的塑性變形過程中會產生比較明顯的剪脹現象，而用來描述這一現象的較常用的力學參數就是剪脹角 Ψ，
上述模型可以通過USDFLD子程序進行實現，流程圖如下
有限元模型如下圖所示
計算得到的應力云圖及不同圍壓下的載荷位移響應如下所示
參考文獻：張力偉,賈善坡,鄒江濤,舒婧曦.泥巖的峰后軟化力學模型.中國科技論文,2016,11(21):2456-2461
有關于abaqus子程序開發的相關問題可以聯系扣扣1653004885或者關注cae320公眾號
展開 ABAQUS 小應變分析(例3) 條形基礎或海洋淺基礎下壓模擬(Tresca 本構) ￥67
ABAQUS 小應變分析(例3) 條形基礎或海洋淺基礎下壓模擬(Tresca 本構)
條形基礎承載力是工程廣泛關注的問題，例如陸地條形基礎和海洋淺基礎。該模擬地基為飽和不排水的粘土，采用Tresca本構，粘土強度su = 15 kPa。條形基礎處理成剛體。最終數模結果顯示，條形基礎的無量綱承載力Nc0 = F/Asu 近似于 pi + 2 = 5.14, 與傳統理論解極好的契合。
建模過程及結果：
荷載及位移邊界條件
網格劃分
局部網格劃分
條形基礎的力位移曲線(已達到極限承載力)
地基的土體應力分布
地基的土體破壞模式
ABAQUS變量解讀：教你讀懂應力/應變/損傷
有限元后處理直接與數據圖片處理、論文撰寫相關，除了典型的應力張量與應變張量外，ABAQUS還提供了大量可供使用者讀取的其他應力/應變/損傷參數，這都有助于結果的分析。今天喵星人就教你讀懂其中的應力、應變及損傷的后處理細節。
一、應力相關
根據用戶手冊及后處理分類，ABAQUS提供了三類典型的后處理變量：
1.不變量
不變量的定義是指張量在坐標旋轉下保持不變的量。這些量反映了材料內在的力學狀態，與觀察方向無關，因此常用于判斷材料的屈服、破壞或變形行為。
喵星人認為以下幾種應力相關不變量相對比較重要：
Mises：基于第四強度理論，用戶手冊定義如下：
Tresca：基于第三強度理論，用戶手冊定義如下：
Tresca equivalent stress, defined as the maximum difference between principal stresses.
Pressure：靜水壓力，注意正值為壓，負值為拉，用戶手冊定義如下：
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Third Invariant：第三應力不變量，用戶手冊定義如下：
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編輯
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這里，喵星人給出更加簡潔的定義：
TRIAX：應力三軸度，可用于評估斷裂行為，尤其適用于延性損傷模型，用戶手冊定義如下：
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2.主應力
主應力是指該點應力狀態中僅存在正應力、無剪應力的特殊方向上的應力值。
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