abaqus收斂調試的案例
Abaqus收斂調試高手過招之密封條插拔分析
Abaqus收斂調試高手過招之密封條插拔分析
上一期視頻(觀看地址：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10577)中進行了Abaqus非線性分析不收斂時的應對方法，讓大家在遇到不收斂時不至于手足無措，有一個大概的調試方向。這期視頻反響不錯，不過我覺得結合具體實例講解收斂調試技巧應該會讓學員更容易掌握相關方法，so本次的密封條插拔分析就應運而生了。
接下來是密封條插拔有限元建模要點講解（這一部分主要針對分析基礎薄弱的學員，有基礎的大膽往下拉，從我的調試過程開始看）
A、導入草圖
B、建立PART
為縮減計算規(guī)模，將本問題簡化為二維平面應變問題，分別建立玻璃和密封條
C、設置材料參數(shù)并賦給玻璃和密封條，橡膠材料用超彈本構M-R模型，玻璃和橡膠條中間的鋼帶用線彈性材料模型。
D、裝配并移動玻璃導槽至起始位置
E、建立兩個STEP,分別對應插入以及拔出的兩個過程，通用靜力分析步
F、建立接觸。設置玻璃與密封條之間的解除關系，摩擦系數(shù)為0.55，接觸算法選用增強拉格朗日算法。并對玻璃導槽設置剛體約束，不考慮其變形以加快計算效率
G、邊界條件設置。固定鋼帶下部區(qū)域，對玻璃導槽設置位移載荷。
H、網格劃分。網格尺寸為0.3，并設置橡膠為雜交單元，鋼帶以及玻璃為縮減幾分單元（注意選擇平面應變單元類型）
I、提交計算...
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以上是分割線，如果就這樣完成一篇水貼，根本就不是我的風格！下面的內容才是重點，重點，重點！
展開 基于Workbench的橡膠計算收斂調試
不僅如此，橡膠材料計算過程中往往還會帶有復雜的幾何非線性和接觸非線性，使求解收斂難度進一步提高，本篇文章將介紹在Workbench中如何對橡膠計算的收斂進行調試。
本實例研究橡膠的擠壓問題的收斂方法，如圖1，上下實體是結構鋼材料，中間實體為橡膠，固定約束下端實體底面以及中間橡膠體的兩個端面，同時約束橡膠體的表面，使其僅有X方向自由度，上端實體上表面施加沿-x方向的6mm位移，接觸均為摩擦接觸，摩擦系數(shù)0.1，計算結構的變形情況。
圖1
首先設置橡膠材料，然后設置接觸，將橡膠設置為接觸面，結構鋼設置為目標面，兩對接觸均為摩擦接觸，摩擦系數(shù)0.1，均設為增廣拉格朗日算法，且在高斯積分點進行接觸檢測，其余設置保持程序控制，接著對將橡膠實體進行六面體網格劃分，施加邊界條件，最后進行求解設置，采用直接求解器，打開大變形。
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
進行求解，經過171次迭代后程序報錯，無法收斂，力的收斂曲線如圖7。
圖7
對于橡膠這種不可壓縮材料，為了提高其收斂性，可以在分析設置中的非線性控制里，將求解器改成非對稱求解器，同時打開線性搜索功能，如圖8。
圖8
進行求解，經過111步迭代后程序報錯，求解停止，報錯提示是單元產生了高度扭曲，如圖9，對于這種問題，可以嘗試通過減小時間步長解決，但減少時間步長仍會報錯，讀者可自行嘗試。
圖9
由于橡膠表現(xiàn)為不可壓縮性，泊松比接近0.5，易發(fā)生體積自鎖，因此可以使用U-P單元技術解除體積自鎖，只需在橡膠體下插入命令，如圖10.
圖10
進行求解，經過177步迭代后程序仍會報錯，求解停止，但報錯提示沒有了單元產生了高度扭曲，如圖11，對此我們對接觸設置進行調整。
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展開 Abaqus-調試技巧匯總
任何使用過計算機的人都聽說過“錯誤”或“調試”這些詞。普通人可能在游戲、微軟Office、google chrome等常用軟件中聽說過這些詞。如果我們要為Bug引入一個同義詞，我們可以說“Error”。這里我們將告訴您“Bug”和“ABAQUS 中的調試”是什么意思。此外，我們還將介紹一些處理 ABAQUS 錯誤（或者我們稱之為 bug）的技術。
1 、ABAQUS 中的錯誤和收斂問題
正如它本身的定義，Bug 是指任何導致您的問題無法解決或沒有準確結果的煩惱。調試是指為正確解決問題、沒有任何錯誤并獲得準確結果而需要執(zhí)行的任何操作。
收斂是一個術語，表示即使沒有任何警告，我們的問題方程和矩陣也能得到正確解決，從而完成我們的工作。但是，結果準確且符合實際模型嗎？如果沒有，那么你必須開始調試。您可以說收斂是調試過程的一個子集。現(xiàn)在，我們總結了一些技巧來調試 ABAQUS 錯誤。
2 、調試技巧
2.1 單位制檢查
在調試過程的第一步中，您應該檢查輸入數(shù)據(jù)的單位，看看它們是否一致。之后，您應該檢查邊界條件和載荷以確保不存在任何問題。有關單位制的更多信息，請單擊此處。
2.2 制作測試模型
大型模型可能需要很長時間才能分析，因此強烈建議創(chuàng)建測試模型來加快調試過程。測試模型在為加快調試過程而創(chuàng)建的原始模型的基礎上進行了簡化和小型化。它應該僅用于調試和測試。
2.3 輸出檢查
在提交作業(yè)之前或之后了解有關您的問題的更多信息總是有用的。但是，出于調試目的，請通過步驟模塊中的“現(xiàn)場輸出”和“歷史輸出”請求更多結果（見圖 1 和圖 2），以便隨后調試分析。顯然，這將花費更多的計算時間，但這是值得的，因為這些請求將幫助您調試系統(tǒng)并找到收斂問題。
展開 
Abaqus中Fortran子程序的調試方法 附ABAQUS2020關聯(lián)Fortran下載
近兩年，收到許多同學關于Abaqus軟件使用過程中Fortran子程序調試的問題，在的錯誤面前許多初學者無從下手，不知如何去查找問題所在。本文將對Abaqus中子程序的調試方法以及如何對錯誤進行預警做一個簡單的介紹。
通過總結各類錯誤問題，大致可以把子程序編寫過程中的常見錯誤歸為三類：模型錯誤、語法錯誤和邏輯錯誤。
（一）模型錯誤：
有限元模型中自身材料、截面屬性、網格類型、網格劃分方式、接觸設置、邊界/載荷設置、輸出設置、軟件子程序配置等引起的錯誤，非子程序本身的錯誤。此類錯誤一般會在任務監(jiān)控界面下的Error或Warning欄中有具體提示。
模型錯誤屬于有限元模型常規(guī)建模錯誤，可以先使用非子程序模型予以測試，排除建模錯誤之后，再改為子程序計算模型。該類錯誤屬于最容易解決的一類。
（二）語法錯誤：
在使用FORTRAN編寫子程序時，使用了非法的語句或者非法的格式，而引起的錯誤。該類錯誤會直接在任務監(jiān)控界面提示Error:Problem during compilation編譯出錯。如下圖所示。
具體的語法錯誤內容將會顯示在與任務名同名的XXX.log文件中，該文件位于Abaqus當前的工作目錄，語法錯誤點及所在行數(shù)都有明確的提示。
例如，將以下代碼中第29行注釋掉，第28行的語句被打斷，變得不完整，將會有哪些提示信息呢？提示信息又將在哪里顯示呢？
使用文本編輯軟件（notepad++或UE等）將log文件打開，可以考單提示信息如下，具體的錯誤類型和錯誤位置都有明確的提示：
語法錯誤是許多子程序初學者經常會犯的錯誤，按照上述方式就可以快速定位錯誤位置了，至于基本的Fortran語言語法，可以參照響應的語法書。
展開 ABAQUS子程序調試 ￥1
ABAQUS簡單的子程序調試用法如下：
在需要輸出的變量后加上 write(*,*),M 程序語句， 其中，M為輸出變量名稱
輸出到工作目錄下的.log文件夾下。通過在一個循環(huán)輸出同時輸出幾個關鍵變量的值即可判斷程序是否滿足要求。
在M_max下直接 應用write(*,*),M 程序語句
若不采用雙精度，則在log文件下輸出5.0000000000000
若采用如下定義的雙精度 "double precision "定義，則會輸出5.90000009536743
Abaqus用戶子程序安裝、開發(fā)、調試
Abaqus將子程序接口開放給我們，同樣也開放了調試的接口，但是一般情況下是不被允許的，需要進行環(huán)境文件修改才能達到此目的。下面對交互界面下調試子程序進行簡要介紹：
編輯環(huán)境文件“abaqus_v6.env”.
找到參數(shù)“compile_fortran”,將“/Od”和“/Zi”前面的“#”去掉，即將注釋去除，使得Intel Visual Fortran Compiler在編譯期間生成調試符號信息。
找到參數(shù)“l(fā)ink_sl”，將“/debug”前面的“#”去掉，即將注釋去除，使得Intel Visual Fortran Compiler在鏈接期鏈接調試符號信息到“.obj”文件。
找到參數(shù)“l(fā)ink_exe”，將“/debug”前面的“#”去掉，即將注釋去除，使得Intel Visual Fortran Compiler在鏈接期鏈接相關信息。
需要修改的環(huán)境文件為：
將修改的“*.inp”文件，和“*.for”文件放置在同一目錄下，采用Abaqus命令行窗口進行命令行提交：
Abaqus job= JobName user = SubroutineName int
此外，為使得Abaqus在執(zhí)行過程中能在子程序中停下來，我們需要在子程序中添加可以使程序暫停的語句，例如：
Integer itempvar
Logical DebugFlag
DebugFlag = .true.
If ( DebugFlag ) then
Write(*,*) “Please input a number:”
Read(*,*) itempvar
DebugFlag = .false.
展開 VS環(huán)境下ABAQUS子程序調試
修改win86_64.env文件
在ABAQUS 安裝目錄中找到win86_64.env文件，將與debug有關的命令行的注釋取消。（建議將原版本和Debug版本同時留存?zhèn)浞荩奖阒笾苯犹鎿Q使用）
運行VS并附加到進程
創(chuàng)建Empty Project，并導入.for文件與.inp文件
在.for文件中變量聲明后，程序主體之前，添加如下語句，并設置斷點
通過命令行提交job，如“ abaqus job=umat-1 user=umat int”
輸出提示“please input a integer”后，在VS中將standard.exe附加到進程
附加到進程以后，在cmd窗口隨便輸入一個整數(shù)，即可在VS中單步調試子程序
展開 求abaqus代做調試
混凝土壓縮破裂仿真模擬，三種骨料（花崗巖，玄武巖，石灰?guī)r）分別一個模型，模擬裂縫開展過程，應力應變曲線與實驗結果對應
Abaqus用戶子程序調試插件DUS ￥1
=======背景=======
前段時間學習Abaqus的用戶子程序，本以為按照算法實現(xiàn)Fortran編碼應該是比較快的，但沒想到在找用戶子程序的編譯和調試時浪費了不少時間，而且按照網上方法在命令行調試太麻煩，正好要做基于python的Abaqus二次開發(fā)培訓，所以就在Abaqus/CAE用python做了一個簡單的調試插件，希望能減少初學者自己摸索調試方法的時間，也為現(xiàn)在還在用命令行調試的人提供一種更加便捷的方式。
=======概述=======
DUS（Debug User Subroutine）是集成在ABAQUS/CAE中的一個插件，能夠一鍵啟動用戶配置的用戶子程序開發(fā)平臺（如Visual Studio 2008等），并進入對用戶定義子程序的單步調試模式。
Abaqus用戶子程序是用戶進行求解器二次開發(fā)的手段，如果想要加入自己的算法，就必須使用Abaqus用戶子程序，Abaqus/CAE中可以編譯并運行用戶子程序，但沒有提供對用戶子程序的調試功能，用戶在編寫用戶子程序時，如果通過打印數(shù)據(jù)信息輸出log信息來查看程序運行情況，查錯過程極其繁瑣。而用戶如果在dos窗口下調試，由于用戶子程序本身的復雜性，在得到最終正確結果前，需要反復編程->調試->再編程這個過程，來回切換也是極其不方便的。
本工具可在Abaqus/CAE中調試用戶子程序，實現(xiàn)以下功能：
（1） 讀取用戶在ABAQUS/CAE的計算任務中定義的用戶子程序信息；
（2） 自動啟動配置的用戶子程序開發(fā)平臺，進入調試模式；
（3） 對用戶子程序進行單步調試。
展開 Abaqus GUI程序開發(fā)過程中的一般調試方法
在打開CAE的情況下，即便刪除本地的pyc文件，仍舊無法重新編譯py文件生成新的pyc，除非重新啟動Abaqus/CAE。
接下來介紹一下內核執(zhí)行程序及圖形界面程序調試方法。
一般方法：內核腳本的調試
插件程序開發(fā)時切勿直接將圖形界面文件和內核執(zhí)行文件直接關聯(lián)，而是將內核執(zhí)行文件單獨進行調試。在內核執(zhí)行文件中，將相關自定義關鍵字預留并賦予初值。然后在Abaqus/CAE界面下方命令交互行復制粘貼代碼即可。
這樣執(zhí)行的好處是，可以從前到后逐塊執(zhí)行，所有的變量都可以較快速地通過print進行查詢，同時還可以通過members和methods方法查詢每個對象的屬性和方法，方便后續(xù)程序開發(fā)。
待內核執(zhí)行代碼調試無誤之后，再去集成圖形界面文件和注冊文件。
但通常情況下，當我們將內核執(zhí)行代碼與圖形界面以及注冊文件關聯(lián)后，仍然需要局部對插件程序進行完善，此時想要提高程序調試效率就得用更高效的方法。
Abaqus PDE調試方法：圖形界面及內核調試
Abaqus/PDE中除了可以調試內核指令之外，也是可以調試復雜插件程序或者應用程序的。
具體步驟如下：
(1)啟動Abaqus/CAE
(2)在File菜單中啟動Abaqus PDE
(3) 在PDE中打開要調試的插件代碼，在代碼中右鍵單擊對關注的行設置斷點，也可以選中變量名右鍵單擊添加監(jiān)控。
展開 
VS環(huán)境下調試abaqus子程序 ￥300
無
ABAQUS GUI免重啟快速調試--終極版
“ 對于ABAQUS GUI的二次開發(fā), 最頭疼的莫過于每次更改From或者DB的時候都需要重啟ABAQUS才能看見更改后的效果，而反復的重啟ABAQUS會拖慢電腦運行速度， 實在是一個磨煉心性的好辦法。而網上雖然有很多關于prototypeApp的討論， 但是一直感覺隔了一層窗戶紙， 就是不通透。而本文將闡述一下然后把這個prototypeApp梳理通透， 形成一個可以方便快捷的GUI開發(fā)調試框架。”
或許有人好奇, 我為什么非要把prototypeApp折騰成這個樣子? 這是因為我想要一個集使用開發(fā)調試使用于一體的自己開發(fā)的主窗口GUI界面, 像這樣:
如果不對prototypeApp進行優(yōu)化, 那么每次調試插件的時候, 要么得在單獨的環(huán)境中調試, 要么就會把自己開發(fā)的主窗口GUI源文件搞得一團亂麻.
而經過我優(yōu)化的prototypeApp則可以很好地和主窗口GUI形成一個整體, 作為集開發(fā)調試使用于一體的ABAQUS環(huán)境. 這樣一來, 通過RSG自動生成的插件, copy至plugins文件夾后, 經過prototype調試合格后, 即可直接注冊到自己想注冊的位置并進行使用. 這樣一來就形成了一個閉環(huán)生態(tài), 并且可以在使用過程中, 不斷優(yōu)化調試.
展開 ABAQUS GUI免重啟快速調試--終極版
“ 對于ABAQUS GUI的二次開發(fā), 最頭疼的莫過于每次更改From或者DB的時候都需要重啟ABAQUS才能看見更改后的效果，而反復的重啟ABAQUS會拖慢電腦運行速度， 實在是一個磨煉心性的好辦法。而網上雖然有很多關于prototypeApp的討論， 但是一直感覺隔了一層窗戶紙， 就是不通透。而本文將闡述一下然后把這個prototypeApp梳理通透， 形成一個可以方便快捷的GUI開發(fā)調試框架。”
或許有人好奇, 我為什么非要把prototypeApp折騰成這個樣子? 這是因為我想要一個集使用開發(fā)調試使用于一體的自己開發(fā)的主窗口GUI界面, 像這樣:
如果不對prototypeApp進行優(yōu)化, 那么每次調試插件的時候, 要么得在單獨的環(huán)境中調試, 要么就會把自己開發(fā)的主窗口GUI源文件搞得一團亂麻.
而經過我優(yōu)化的prototypeApp則可以很好地和主窗口GUI形成一個整體, 作為集開發(fā)調試使用于一體的ABAQUS環(huán)境. 這樣一來, 通過RSG自動生成的插件, copy至plugins文件夾后, 經過prototype調試合格后, 即可直接注冊到自己想注冊的位置并進行使用. 這樣一來就形成了一個閉環(huán)生態(tài), 并且可以在使用過程中, 不斷優(yōu)化調試.
展開 ABAQUS子程序——Fortran語言調試過程
面對一些大型程序，其內部有很多子程序，若采用ABAQUS運行仿真，從LOG文件中進行調試會有所不便。因為有時會莫名出現(xiàn)錯誤，卻沒有給出具體的提示。為了節(jié)省時間成本，幫助大家快速找到程序問題，現(xiàn)向各位普及一種通用的Fortran程序調試方法。用于測試我們的程序的變量定義、輸出、子程序內部的計算數(shù)據(jù)是否正常。調試成功后在將此段功能程序打包成子程序的形式，嵌入到ABAQUS的子程序模塊中，大家對這一后續(xù)過程應熟練掌握。
上述過程展示了兩種調試方法，一種及將所需要的矩陣按照行列式的形式打印出來，方便我們快速識別計算準確與否，另一種為將光標浮于變量上方，系統(tǒng)也會給出當前程序運行到此狀態(tài)的數(shù)值。與C語言等調試過程完全相同。
展開 