ABAQUS 用户子程序全览

ABAQUS 是一款在工程领域广泛使用的有限元分析软件，提供了丰富的用户自定义子程序 (uSubroutines) 功能来模拟复杂的情况，适应特殊的需求。本文将详细列出 ABaqus/Standard 和 ABAQUS/Explicit 的用户子程序列表，并针对每一项解释其用途和应用背景。

ABAQUS/Standard 子程序列表




1. CREEP——定义时间相关的、粘塑性的运动（蠕变和膨胀）。

用途：在材料塑性行为或变形随时间累积的相关分析中，用于模拟材料蠕变的发展，特别适用于金属材料或是高温下的材料变形特性研究。

2. DFLOW——在压实分析中，定义非均匀孔隙流速度。

用途：用于分析固相（如土壤、岩石）与流体（如水、气体）之间的交互作用，尤其在基础固结或饱和土体的问题中应用。

3. DFLUX——在热传递和质量扩散分析中，定义非均匀的分布流量。

用途：描述物质在不同条件下的扩散或流动，适用于复杂流体动力学和热传导问题的分析。

4. DISP——指定规定的边界条件。


用途：为有限元模型提供必要的约束条件，确保模型分析的精确性和完整性。


5. DLOAD——指定非均匀分布荷载。


用途：在结构分析中模拟不均匀分布的外部作用力，如风荷载、船浪等非线性荷载。


6. FILM——对热传递分析指定非均匀的膜层散热系数和联合的散热器温度。

用途：模拟电热多物理场中的膜材料散热特性，适用于热电子组件设计或热管理系统分析。

7. FLOW——定义非均匀的渗流系数和渗入孔隙压力。


用途：模拟渗透力或其他类型的流体流动时在人类或自然建筑中发生的渗流作用。


8. FRIC——对接触面定义摩擦。

用途：在接触面模拟材料或组件的摩擦特性，特别是要考虑动力学效应的情况，适用于机械设计分析。

9. GAPCON——在完全耦合的温度位移分析或纯热传递分析中，定义接触面或节点间的导热系数。

用途：用于分析热流通过薄壁结构或隔热层的情况。


10. GAPELECTR——在耦合热电分析中，定义表面间的导电系数。


用途：分析热电效应，如发电机或温度传感器的电性能。


11. HARDINI——定义初始等效应变和初始反应力张量。


用途：给予材料模型初态的应力应变关系，用于替代或复用历史数据初值。


12. HETVAL——提供热传递分析中初始热的内部生成。


用途：模拟材料内部热量生成的初始状态，例如热源。


13. MPC——定义多点约束。


用途：在多自由度系统中，依据物理操作约束多个节点的运动。

14. ORIENT——提供局部材料方向、运动学约束的方向或惯性释放方向的定位。

用途：在质量传递或整体参数依赖的场景中，调整局部空间坐标系。


15. RSURFU——定义一个刚性面。


用途：创建模型中的刚性结构元件。


16. SDVINI——定义初始和结果相关的状态变量域。


用途：根据结果动态调整状态变量的空间分布。


17. SIGINI——定义初始应力场。


用途：提供模型起始状态的应力状况，影响后续分析的准确性。


18. UCORR——定义随机响应荷载的互相关属性。


用途：分析结构在随机或波动载荷下响应的概率行为。


19. UEL——定义单元。


用途：为特定区域分配具有特定结构特性的单元类型和计算模型。


20. UEXPAN——定义增加的热应变。


用途：模拟材料热膨胀效应，用于热管理或热暴露情况分析。

21. UEXTERNALDB——管理用户定义的外部数据库，计算与模型无关的历史信息。

用途：存储和操作应用特定的外部数据，补充有限元分析的结果信息。


22. UFIELD——指定预定义的场变量。


用途：根据预定的数学模型或物理法则，为区域分配特定的物理场数据。


23. UFLUID——为静水力学流体元素定义流体密度和流体柔量。


用途：在流体动力学分析中，表征流体特性，适用于水力学或流体力学中的岩石问题。


24. UGENS——定义壳截面的机械运动。


用途：在壳体或薄板结构的分析中模拟复杂的物理行为，如裂纹扩展或波导效应。


25. UHARD——在等方性塑性或组合硬化模型中定义屈服面尺寸和硬化系数。


用途：提供金属材料在不同条件下的变形预测。


26. UHYPEL——定义次弹性的应力应变关系。


用途：模拟复合材料或弹性极限之后的变形行为。


27. UHYPER——定义超弹性材料。


用途：在材料机械特性预测中取代传统的塑性模型。


28. UINTER——定义接触面间的相互作用。


用途：模拟动态事件中接触面间的物理相互作用，如碰撞或紧固件应力。


29. UMASFL——在对流/扩散热传递分析中指定规定的质量流动比率条件。


用途：针对复杂的热交换问题，如热管道或沸腾水冷却系统，合理分配质量流量。


30. UMAT——定义材料的机械行为。


用途：为特定材料提供复杂的非线性行为预测。


31. UMATHT——定义材料的热行为。


用途：在此类材料中提供温度对机械特性影响的精确描述。


32. UMESHMOTION——在适应网格划分中指定网格运动约束。


用途：确保模型在张出发或拉伸时保持网格的连续性和结构完整性。


33. UMOTION——在辐射热传递分析或稳态传输分析中指定运动。


用途：描述或模拟在过程进行中占据空间或时间变化的对象行为。


34. UMULLINS——对马林斯效应材料模型定义损伤变量。


用途：分析脆性材料在微观损伤累计过程中的演变过程。


35. UPOREP——定义初始孔隙流压力。


用途：模拟初始的流体状态在多物理场问题中的影响。


36. UPRESS——指定规定的换算压应力条件。


用途：为模型某些部分提供具体的载荷条件，通常与静力学或动力学分析相关。


37. UPSD——对随即响应荷载定义频率相关。


用途：描述动态响应行为随频率分布的特点，重要于振动和噪声分析。


38. URDFIL——读取结果文件。


用途：处理有限元计算的输出，用于后期结果处理、绘图或者分析结果的集成。


39. USDFLD——在材料点重新定义场变量。


用途：根据模型的实际需求调整某些场变量，如温度分布、应力应变等。


40. UTEMP——指定规定的温度。


用途：设置初始或过程中的特定区域温度，影响材料行为和相变过程。


41. UTRACLOAD——指定非均匀牵引荷载。


用途：在力学分析中模拟垂直于接触面的一部分坐标轴方向上的荷载应用。


42. UTRS——定义粘弹性材料的一个简化的时间转换函数。


用途：简化材料的粘弹性响应，简化分析过程中的复杂计算。


43. UVARM——形成单元输出。


用途：生成计算结果的详细报告或图表，提供易于理解和分析的数据。


44. UWAVE——对ABAQUS/AQUA分析定义波浪运动。


用途：分析水动力学、海洋工程或海上结构的波浪响应。


45. VOIDRI——定义初始孔隙比。


用途：在土力学、岩石力学或复合材料分析中模拟孔隙状态的初始条件。


ABAQUS/Explicit 子程序列表

ALAQUS/Explicit 为响应性更强、实时计算的结构动力学问题提供了重要的子程序功能，以下是其部分子程序列表：

1. VDLOAD——指定非均匀分布荷载。


用途：适用于瞬态动态分析中的负荷输入。


2. VFRIC——对接触面定义摩擦。


用途：在动态响应过程中模拟表面间的摩擦效应。


3. VUINTER——在接触面之间定义相互作用。


用途：在自主或非线性动态分析中模仿部件间的接触。


4. VUMAT——定义材料行为。


用途：在动力学分析中指定材料的应变、应力和本构关系。


5. VWAVE——对ABAQUS/AQUAS分析定义波浪运动。


用途：进一步支持和细化对动态水体行为的模拟。

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