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Making coupled-field Abaqus user elements simple
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AI
DOI：10.1016/j.eml.2026.102530.png)
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摘要
En 中文
软材料、储能和先进制造将力学与传输、反应或损伤耦合，因此其模拟必须同时求解多个相互作用场。在Abaqus中，自定义耦合公式通常通过用户单元（UELs）实现，而一个耦合UEL必须提供残差、迭代矩阵（理想情况下为一致切线）、自由度映射和状态更新，且格式必须完全符合求解器的预期。推导和调试这些组件（尤其是非对称跨场切线块）将理论模型与实际模拟区分开来，而实现错误难以与建模选择相区分。我们提出abaqus_ufl，一个Python框架，用户在其中声明场及其插值，并选择和配置受支持的平衡模板以用于控制方程。该框架生成一个自包含的Fortran UEL，并使用成熟的复步长近似法评估所需的切线块。正确性通过分层验证解决，从Python导数检查、编译后的单点测试、轻量级装配运行时到Abaqus基准测试，每个演示均报告其达到的实际证据水平。示例从重现一个既有的腐蚀单元开始，逐步发展到在三维变形中应用的稳定化、混合阶和局部凝聚公式。
Keyword:
Abaqus
User element
Complex-step differentiation
Verification
Multiphysics
期刊
IF:
4.5
论文数:
1.6K
被引数:
6.7K
机构
暂无机构信息
引用论文
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