1452395798551_基于ABAQUS的UEL子程序定义4节点平面应变等参单元的刚度问题（技术邻 蓝牙）.pdf

节选段落一：
Report – element stiffness matrix in UEL of ABAQUS by 蓝牙
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基于 ABAQUS 的 UEL子程序定义 4 节点平面应变等参单元的刚度问题
技术邻 ID:蓝牙1
Email:Caodongf@163.com
摘要：
采用基于 ABAQUS 的 UEL 子程序开发 4 节点平面应变等参单元，采用双线性
形函数，4 点高斯积分，本构关系为线弹性各向同性材料，得到的单元刚度矩阵和
ABABUS 自带的 CPE4 单元的单元刚度矩阵（刚度矩阵输出方式为*element matrix
output, elset= ALLE, stiffness=


节选段落二：
1.背景介绍
ABAQUS 的强大主要体现在如下两个方面：（1）强大的非线性处理能力；（2）
友好的二次子程序开发接口。在用户子程序方面，无疑，UEL（或者 VUE）是最强
大的用户子程序（除了求解器，其余的所有都可以用户自己设定）。如何正确的使用
ABAQUS 的 UEL？如何判断自己编辑的 UEL 是正确的？是广大 UEL 初学者最关心
的问题。那么用户自定义的 UEL 的单元刚度矩阵是否正确是所有 UEL 初学者都将
面临的第一个问题。该文档由本人初学 UEL 时的一些发文贴整理编辑而成，该文档
将围绕 4 节点平面应变等参单元的刚度矩阵展开。


节选段落三：
也就是说在 ABAQUS 中为了避免单元的自锁现象，它采用了用平均体积变形代替真
实体积变形，对标准的平面应变进行了修正！这就是为什么推导出来的单元刚度矩
阵和 UEL 中的刚度矩阵不同的原因了！也可以得到这样的结论，在涉及到单元受到
弯矩作用的情况,abaqus 的一阶 4 节点的等参单元要比 ansys 的 plan42 option(2)=1 的
结果更接近真实情况！
4 小结：
（1） 基于 Mathematics 的双线性 4 节点等参单元的理论结果与表 2-1 几乎一摸
一样，这说明 UEL 的得到的单元刚度矩阵是正确的。