abaqus 應變解釋的案例
abaqus子程序Umat基礎(chǔ)知識及實例解釋
UMAT子程序具有強大的功能，使用UMAT子程序：
(1)可以定義材料的本構(gòu)關(guān)系，使用ABAQUS材料庫中沒有包含的材料進行計算，擴充程序功能。
(2)幾乎可以用于力學行為分析的任何分析過程，幾乎可以把用戶材料屬性賦予ABAQUS中的任何單元；
(3)必須在UMAT中提供材料本構(gòu)模型的雅可比（Jacobian）矩陣，即應力增量對應變增量的變化率。
(4)可以和用戶子程序“USDFLD”聯(lián)合使用，通過“USDFLD”重新定義單元每一物質(zhì)點上傳遞到UMAT中場變量的數(shù)值。
今天跟大家分享一篇關(guān)于用戶子程序的基礎(chǔ)知識總結(jié)以及實例講解，我覺得是我看過眾多資料里面講解的比較好的，三年前收集的，實在不知道作者是誰，只能先謝謝了。希望對你們有幫助，因為umat應該說是abaqus跟其他有限元軟件的最大不同之處了，是每個人學abaqus到最后無法避開的必經(jīng)之路，希望大家學好。其他也整理了好多學習Umat的資料，有需要的各位找我自取。
下面是pdf正文：
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也算是自己之前學習的一點總結(jié)，可惜自己寫不了這么好。加油吧。內(nèi)容的pdf我也已經(jīng)上傳到了技術(shù)鄰。
其他的一些資料如下，好久之前整理的，有需要的請私聊自取哈。
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展開 ABAQUS顯式子程序調(diào)用規(guī)則及nblock變量解釋
ABAQUS在調(diào)用VUHARD子程序時，每次向子程序提供136個單元（單元數(shù)＜136則提供所有單元）進行計算，使用(do k=1,nblock → end do)計算每一個單元的相關(guān)變量。因此對于1000單元來說，一共調(diào)用8次子程序。
設(shè)置全局變量commom /globals/ kdtest，在ABAQUS每一次調(diào)用子程序之后，給其加一，統(tǒng)計模擬過程中的總循環(huán)數(shù)，在(do k=1,nblock → end do) 循環(huán)內(nèi)部輸出變量kdtest的值。（全局變量可以不跟著k的循環(huán)而變化，用戶可以根據(jù)需求設(shè)置其在代碼中的功能），結(jié)果截圖如下：
共1000個數(shù)據(jù)，1~7各重復了136次，8重復了48次，與上述分析一致。
因此在nblock實際代表的是ABAQUS提供給子程序的材料點塊，這個塊區(qū)包含的單元數(shù)與模型單元數(shù)有關(guān)，而k則是對該材料點塊實現(xiàn)一個遍歷，確保每個單元都被考慮到。本研究僅針對于單核計算來講，多核模擬將在后續(xù)展開介紹。
展開 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-Geometry Edit（幾何編輯）功能解釋（草稿版勿購） ￥99
<p>Abaqus從其他軟件導入的幾何模型，多少都存在一些不想要的特征等，進行仿真前都需要進行幾何模型的前處理進行簡化或者處理掉小特征、或者添補缺失。因此對于初學者來說，Abaqus中幾何前處理的部分功能操作進行一定的解釋。具體解釋如下：</p><p><br></p><p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 27, 31);">原創(chuàng)聲明：未經(jīng)本人同意，禁止抄襲、二次創(chuàng)作及轉(zhuǎn)載！</span></p>
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【公益帖】abaqus中的ETOTAL 能量澄清，解釋為何有時為負？
顯式計算中，觀察ETOTOL發(fā)現(xiàn)有時能量為負，覺得不太可能，主要原因是大家對ETOTAL的物理含義有誤解，在abaqus的幫助文檔中 4.2.1 Abaqus/Explicit output variable identifiers給出了ETOTAL物理含義，代表的是總的平衡能，具體代表什么呢？ 如下
ETOTAL 總的能量平衡
ETOTAL = ALLKE + ALLVD + ALLSD + ALLKL + ALLFD + ALLJD + ALLIE – ALLWK
ALLKE 動能
ALLVD 耗散能（粘性引起，不包括 ALLSD 和 ALLCD）
ALLSD 耗散能（自動穩(wěn)定引起，如接觸）
ALLKL 動能損失（沖擊引起）
ALLFD 耗散能（摩擦引起）
ALLJD 耗散能（電流引起）
ALLIE 總應變能
ALLIE = ALLSE + ALLPD + ALLCD + ALLAE + ALLQB + ALLEE + ALLDMD
ALLSE 應變能(可恢復)
ALLPD 耗散能（塑性變形引起）
ALLCD 耗散能（粘彈性、蠕變、膨脹引起）
ALLAE 偽應變能
ALLQB 耗散能（無限單元引起，如無反射邊界）
ALLEE 靜電能
ALLDMD 耗散能（裂紋引起）
ALLWK 外力功
那么出現(xiàn)了ETOTAL能量為負，并不是代表計算就有問題，總能來說ETOTAL月接近零越好。但是有時可能是一個比較大的值，這是否就說明計算有問題嗎？ 也不一定要看ETOTAL與 總動能（或者總勢能）的比值是否可以比擬，如果在1%以內(nèi)我們認為也是可以接受的。
展開 abaqus子程序Umat基礎(chǔ)知識及實例解釋
UMAT子程序具有強大的功能，使用UMAT子程序：
(1)可以定義材料的本構(gòu)關(guān)系，使用ABAQUS材料庫中沒有包含的材料進行計算，擴充程序功能。
(2)幾乎可以用于力學行為分析的任何分析過程，幾乎可以把用戶材料屬性賦予ABAQUS中的任何單元；
(3)必須在UMAT中提供材料本構(gòu)模型的雅可比（Jacobian）矩陣，即應力增量對應變增量的變化率。
(4)可以和用戶子程序“USDFLD”聯(lián)合使用，通過“USDFLD”重新定義單元每一物質(zhì)點上傳遞到UMAT中場變量的數(shù)值。
今天跟大家分享一篇關(guān)于用戶子程序的基礎(chǔ)知識總結(jié)以及實例講解，我覺得是我看過眾多資料里面講解的比較好的，三年前收集的，實在不知道作者是誰，只能先謝謝了。希望對你們有幫助，因為umat應該說是abaqus跟其他有限元軟件的最大不同之處了，是每個人學abaqus到最后無法避開的必經(jīng)之路，希望大家學好。其他也整理了好多學習Umat的資料，有需要的各位找我自取。下面是pdf正文：
也算是自己之前學習的一點總結(jié)，可惜自己寫不了這么好。加油吧。pdf也已經(jīng)上傳到了技術(shù)鄰，大家可以下載。
其他的一些資料如下，好久之前整理的，懶得一個個區(qū)整理了，有需要的請私聊自取哈。
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展開 關(guān)于Abaqus UEL中RHS數(shù)組長度大于單元總自由度數(shù)的一些解釋
在Abaqus中，用戶自定義元素子程序（UEL）的開發(fā)需要遵循一些特定的規(guī)則和約定。其中一個關(guān)鍵約定是關(guān)于子程序中的RHS（右手邊）向量的維數(shù)，我最近在嘗試用UEL做一些二次開發(fā)，也發(fā)現(xiàn)了RHS向量的維數(shù)比單元的總自由度數(shù)多了4個這一現(xiàn)象，結(jié)合在站內(nèi)一些同行的猜測，我認為這可能是由于Abaqus的內(nèi)部工作方式所導致的。
首先，有同行懷疑是因為用了四節(jié)點單元，所以多了四個，我開發(fā)的單元是12個節(jié)點的，依然多了四個維度，因此排除是單元內(nèi)節(jié)點個數(shù)導致的。
在Abaqus中，RHS向量的維數(shù)實際上包括了除了單元的位移自由度外的其他項，這些項用于處理多種情況，例如：
體積力和表面力的計算：RHS向量可能包括用于計算體積力和表面力的額外自由度。這些自由度用于存儲單元內(nèi)的體積力和表面力的貢獻。
約束和邊界條件：Abaqus可能需要額外的自由度來處理約束條件和邊界條件，以確保數(shù)值穩(wěn)定性和正確的求解結(jié)果。
內(nèi)部狀態(tài)變量：某些材料模型和非線性分析可能需要存儲和更新一些內(nèi)部狀態(tài)變量，這些變量也可以占用RHS向量中的額外位置。
因此，RHS向量的維數(shù)不僅僅包括單元的位移自由度，還包括其他與分析和模型特性相關(guān)的項。這是Abaqus設(shè)計的一部分，旨在確保通用性和可擴展性，以處理各種復雜的問題。其中我認為可擴展性是一項比較重要的應用，我目前所做的工作可能會利用到這一點，等有結(jié)果了會繼續(xù)更新。
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(nèi)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。
有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實現(xiàn)方式研究系列27： Abaqus內(nèi)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(jié)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(diào)試插件DUS調(diào)試UMAT，在Visual Studio中查看dStran的值，發(fā)現(xiàn)在計算完應變后，進入UMAT時，E11=8.528e-1,E22=-5.173e-1，調(diào)試如下：
可以發(fā)現(xiàn)殼單元Abaqus的計算應變和顯示應變一樣，猜測都是對數(shù)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(shù)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(shù)應變計算方式，得到的應變顯示如下，可發(fā)現(xiàn)和Abaqus完全一致。
==總結(jié)==
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(shù)應變。一般理論書都認為Abaqus是因為對數(shù)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(shù)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(lián)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(zhì)量矩陣研究。
展開 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(jù)需要進行修改。
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(zhuǎn)自公眾號——ABAQUS大世界
旨在分享，若侵即刪.
ABAQUS批量提交Job與Python讀取ODB結(jié)果應力應變數(shù)據(jù)
批量提交的核心是需要等待當前計算任務的結(jié)束，上圖中若干個job的提交代碼如下：
# coding: utf-8
#微信公眾號：ABAQUS二次開發(fā)
#作者：阿信老師CAE
#email：axin_cae@163.com
#2022.03.17
from abaqus import *
from abaqusConstants import *
jobList = mdb.jobs.keys() #獲取所有計算任務的jobName
for jobName in jobList:
mdb.jobs[jobName].submit(consistencyChecking=OFF) #提交計算
mdb.jobs[jobName].waitForCompletion() #等待計算完成
print jobName , "is completed"
不過在實際的操作過程中，我們可能會需要避開一些job不提交，或者job窗口事先并沒有建立job，等等，總之實際問題永遠比任何教程都復雜，不過只需要靈活面對就可以了，處理起來并不難。
展開 Abaqus插件——平均應力應變提取 ￥60
通過該插件可實現(xiàn):
1）提取所有幀的任意單元集合的平均應力（事先定義單元集合，如圖中的SET-1）
2）提取所有幀的任意區(qū)域的x、y、z方向的平均應變（事先定義節(jié)點集合，如圖中的SET-2）
3）將以上數(shù)據(jù)保存至excel文件（excel文件名為odb文件名稱+_Stress_Strain.csv）
*************************注意事項******************************
1、插件使用過程中，如有任何問題請發(fā)郵件至shenz1hao@126.com
2、插件僅做學習交流使用，尊重原創(chuàng)者，切勿以營利目的傳播
*****************************************************************
********************插件安裝及使用*******************************
1、電腦路徑下輸入 %homepath%\abaqus_plugins并回車
2、將Stress-Strain文件夾解壓至當前目錄下
3、打開abaqus，菜單欄中點擊plug-ins，里面找出Stress-Strain
4、輸入相應參數(shù)（hx、hy、hz表示x、y、z方向模型長度，當以上三參數(shù)取1時輸出的為該方向位移）
*****************************************************************
展開 ABAQUS變量解讀：教你讀懂應力/應變/損傷
主應變
與主應力類似，ABAQUS也提供主應變輸出：
Max/Mid/Min Principal Strain：第一、二、三主應變，分別對應最大、中間、最小主應變，在判斷第二強度理論時有奇效。
In-Plane Principal Strain：平面問題最大/最小主應變。
Max Principal(abs)：絕對值最大主應變。
3.應變張量
與應力張量方向類似，其中需要同學們注意的是：
E適用于幾何線性分析
LE為對數(shù)應變，適用于大變形分析（開啟幾何非線性）
PE為塑性應變張量，用于描述不可恢復的變形
三、損傷相關(guān)
損傷在ABAQUS中應用廣泛，尤其是材料失效分析中。
1. 混凝土損傷
這是大家喜聞樂見的損傷變量，有兩類：
DAMAGEC（dc）：壓縮損傷變量，從0到1，1表示完全損傷。主要用來判斷壓潰區(qū)域與剪壓開裂區(qū)域。
DAMAGET（dt）：拉伸損傷變量，同樣從0到1。主要用來判斷受拉開裂區(qū)域，如下圖。
2. 鋼材損傷
SDEG：剛度退化標量，也可用于混凝土。表示材料剛度的折減程度。
3. 內(nèi)聚力模型損傷
CSDMG：描述cohesive單元進入軟化段后的損傷狀態(tài)。
4. 復合材料損傷
ABAQUS支持多種復合材料損傷變量：
DAMAGEFT/FC：用戶手冊中描述為：
Fiber tensile/ compressive damage variable.
這里毫無疑問表征了纖維縱向的拉伸/壓縮損傷，如下圖。
DAMAGEMT/MC：用戶手冊中描述為：
Matrix tensile/ compressive damage variable.
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