基于ABAQUS的速度相关型阻尼器单元二次开发

大型通用有限元软件ABAQUS既具有强大的非线性分析功能,又有开放的子程序接口供用户根据自己的实际情况进行开发。本文基于用户单元子程序UEL接口,根据ABAQUS隐式动态分析原理推导了速度相关型阻尼器的单元刚度矩阵和单元阻尼矩阵,并利用Fortran语言开发了粘弹性阻尼器和粘滞流体阻尼器这两种速度相关型阻尼器的单元子程序Udamper.for,且实现了阻尼器力-位移滞回曲线与耗能曲线的输出。对一个设置速度相关型阻尼器的钢框架模型,进行了动力时程分析,并与SAP2000的计算结果进行了对比,验证了本程序的准确性及附加阻尼器对建筑结构所具有的减震作用。

金属细丝扭转尺寸效应及其有限元模拟研究

尺寸效应是金属微细塑性成形研究中的热点和难点之一。目前采用应变梯度理论能对金属变形过程尺寸效应的影响进行较好的分析,但是将之应用于金属微细塑性成形过程分析及其有限元模拟的研究并不多。因此将应变梯度强化引入材料本构模型,深入剖析在金属细丝扭转过程,应变梯度强化与应变强化之间的关系,探讨应变梯度对流动应力起主要强化作用的区间。同时基于Abaqus有限元软件平台,编制可实现应变梯度计算的单元子程序,模拟验证现有文献中细铜丝扭转实验,模拟结果与实验基本吻合。

基于扩展有限元法的水力压裂大物模实验的数值模拟

该文在页岩水力压裂实验的基础上,采用扩展有限元方法(XFEM),发展了ABAQUS软件的显式用户单元子程序,实现了页岩水力压裂过程的初步数值模拟。通过在常规3维实体8节点单元中引入扩充自由度,实现在单元内引入不连续位移场,模拟了水力压裂的裂纹,且无需在裂纹扩展过程中重画网格。采用有限差分法(FDM)离散流体的连续方程,实现对裂缝内流体流动的模拟。对一般扩展有限元方法进行改进,引入虚拟节点,在显式方法中可以简化处理单元内的裂纹,同时在扩充8节点六面体单元中使用一点积分和沙漏控制,大大提高了计算效率。数值模拟结果与实验吻合得较好。