基于分层结构的UELMAT用户实体单元的建模与可视化

来源：计算力学学报杂志2025年第2期北京时间：

作者：王铸,肖映雄

单位：湘潭大学 机械工程与力学学院, 湘潭 411105,湘潭大学 机械工程与力学学院, 湘潭 411105

摘要：为在ABAQUS中快速实现基于用户实体单元的有限元模型,调用ABAQUS内置本构模型,可视化材料积分点处的计算结果,本文设计了一种便捷的用户实体单元建模和可视化方法。该方法使用分层结构定义有限元模型,并使用UELMAT子程序实现用户实体单元。为解决输出数据库文件无法保存材料积分点处结果的问题,该方法还使用了UVARM子程序结合内核脚本接口将结果写入输出数据库文件。为验证该方法的可靠性,本文实现了基于四边形双线性单元的平面应力单元Q4S和使用B-bar方法的平面应变单元Q4EB,并分别与ABAQUS内置单元CPS4和CPE4在线弹性和小变形弹塑性算例的计算结果进行了对比。结果表明,用户实体单元Q4S和Q4EB可获得和CPS4和CPE4完全一致的计算结果。该方法可为调用内置本构关系的UELMAT用户实体单元的快速建模和可视化提供借鉴。

关键词：UELMAT,分层结构,可视化,UVARM,用户实体单元,

基金资助：国家自然科学基金(10972191);湖南省自然科学基金(2023JJ30569)资助项目.