ABAQUS非线性用户单元开发与UEL接口详解

"这篇文档详细介绍了如何在ABAQUS中开发非线性用户单元(UEL)。用户单元是通过*USER ELEMENT选项定义的，用于扩展ABAQUS的内置功能，以适应更复杂的分析需求。在ABAQUS输入文件中，*USER ELEMENT选项需位于引用用户单元的*ELEMENT选项之前，并需要指定单元类型、节点、坐标、属性等信息。此外，*USER SUBROUTINE选项（在ABAQUS 6.1以前的版本中使用）用于指定用户自定义的FORTRAN子程序，但在ABAQUS 6.1及以后的版本中已被弃用。" ABAQUS是一款强大的有限元分析软件，它允许用户通过编写用户子程序来实现非标准的物理行为或特定问题的求解。用户子程序提供了极大的灵活性，能够扩展ABAQUS的功能，处理那些仅靠内置选项无法充分描述的问题。例如，用户可以通过UEL子程序自定义单元的行为，包括材料模型、几何非线性、接触问题等。 在ABAQUS中，用户子程序可以用FORTRAN语言编写，并且可以利用ABAQUS自身的功能程序。文档提到了一系列不同类型的用户子程序，如： 1. CREEP：用于定义与时间相关的粘塑性行为，如蠕变和膨胀。 2. DFLOW：在压实分析中处理非均匀孔隙流体速度。 3. DFLUX：在热传导或质量扩散分析中定义非均匀分布的流。 4. DISP/LOAD：定义边界条件和非均匀分布的载荷。 5. FILM：在热传导分析中定义非均匀膜系数和下沉温度。 6. FLOW：处理压实分析中的非均匀渗流系数。 7. FRIC：定义接触面的摩擦行为。 8. GAPCON/GAPELECTR：分别处理热传导分析中的接触面热传导和热-电耦合分析中的表面导电系数。 9. HARDINI：定义初始等效塑性应变和初始背应力张量。 10. HETVAL：在热传导分析中定义内部热源。 11. MPC：创建多点约束。 12. ORIENT：定义运动耦合约束的局部方向或局部材料取向。 13. RSURFU：定义刚性表面。 14. SDVINI：定义状态变量场的初始值。 15. SIGINI：定义初始应力场。 16. UCORR：处理随机响应载荷的交叉相关属性。 17. UEL：最重要的子程序，用于定义自定义的非线性单元。 通过这些用户子程序，工程师和研究人员能够解决各种复杂的问题，如非均匀载荷、非线性材料行为、接触问题、多物理场耦合等。在ABAQUS中开发和应用用户子程序是提升模拟精度和适应性的重要手段，特别是在处理非标准或高度定制的工程问题时。