UEL

UEL单元开发

ABAQUS是一款强大的非线性有限元计算软件，具有很强的可编程能力和后处理能力，在航空航天、汽车工业、电子电器及风电能源等领域具有广泛的应用。但是有些问题需要用到用户子程序开发，其中包括：（1）模拟与结构性为耦合的非结构物理过程；（2）依赖于解的载荷；（3）模拟主动控制机理等问题。例如：通过开发ABAQUS UEL单元，可以模拟新材料、新结构在磁、力、电等复合场作用下的力学行为（KimY, Yuk H, Zhao R, Chester SA, Zhao X. Printing ferromagnetic domains foruntethered fast-transforming soft materials. Nature. 2018;558(7709):274-9.）。从某一方面来将，有限元计算软件ABAQUS和分子动力学软件LAMMPS具有相似性，把计算软件当成一个非线性方程组求解器。

UEL（User definedelement）——用户自定义子单元。ABAQUSUEL和UMAT的区别：ABAQUS UEL（力学分析）核心是根据节点的位移，通过形状函数插值得到单元位移，由弹性力学的几何方程得出单元的应变。得到单元应变后，通过UMAT子程序定义单元材料的本构关系，更新单元的应力，得到单刚，最终得到单元节点位移与节点力直接的关系，完成UEL的更新。综上可知，UMAT子程序是UEL子程序的一部分。

要想进行ABAQUS UEL单元的开发，怎能够少了基本的理论基础呢，以下对有限元计算的基本过程进行简单的描述。