导入子程序后模型报错问题

Question

用一个hashin失效准则的子程序导入到abaqus模型中，提交job后显示报错，报错信息如下：6930 elements are missing required transverse shear stiffnesses. You may use the *TRANSVERSE SHEAR STIFFNESS option under the *SHELL SECTION option to directly specify their values, or use the *TRANSVERSE SHEAR option under the *MATERIAL option to specify elastic transverse shear moduli for Abaqus to compute the transverse shear stiffnesses.

Abaqus/Explicit Packager exited with an error - Please see the status file for possible error messages if the file exists.
不知道什么原因，尝试解决解不了
看报错原因是所有定义元素都缺少横向剪切刚度，在子程序中加入C44,c55,C66还是一样出现，
求各路高人指点指点

Answer 1

上午好☀️☀️☀️️
本答案参考通义千问

从你的描述来看，Abaqus 报错的原因是模型中的壳单元（shell elements）缺少横向剪切刚度（transverse shear stiffness）。以下是可能的原因和解决方案：

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原因分析

1. 材料定义不完整：

   • 在 Abaqus 中，壳单元需要定义横向剪切刚度（transverse shear stiffness），否则会默认为零，导致计算失败。
   • 如果你通过自定义子程序定义了材料属性（如 C44, C55, C66），但这些值未正确传递给 Abaqus，仍然会导致问题。

2. 子程序实现问题：

   • 子程序可能没有正确返回所需的材料参数（如弹性模量、泊松比、剪切模量等），或者未正确设置横向剪切刚度。

3. 模型设置问题：

   • 如果在 Abaqus 的材料定义中未明确指定横向剪切刚度，即使有子程序，也可能无法正确计算。

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解决方案

1. 使用 *TRANSVERSE SHEAR STIFFNESS 定义横向剪切刚度

• 在定义壳单元截面时，使用 *TRANSVERSE SHEAR STIFFNESS 参数直接指定横向剪切刚度。
• 示例代码：

  *Shell Section, elset=Shell_Set, material=Material_Name
      0.1, 0.1, 0.1  ! C44, C55, C66 (横向剪切刚度)
  

• 这里 0.1 是示例值，你需要根据实际材料性质调整。

2. 在材料定义中指定剪切模量

• 如果你希望通过子程序定义材料属性，确保子程序中包含横向剪切模量（G45, G56, G64）。
• 示例代码（Fortran 子程序）：

  SUBROUTINE UMAT(STRESS, STATEV, DDSDDE, SSE, SPD, SCD, RPL, DDSDDT, \
                  DRPLDE, DRPLDT, STRAN, DSTRAN, TIME, DT, TEMP, \
                  PNEWDT, CMNAME, NSTATV, PROPS, NPROPS, COORDS, NOEL, \
                  NPT, Layer, KSPT, KSTEP, KINC)
  
  REAL :: E1, E2, NU12, G12, G13, G23
  
  ! 材料参数
  E1 = PROPS(1)  ! 弹性模量 E1
  E2 = PROPS(2)  ! 弹性模量 E2
  NU12 = PROPS(3)  ! 泊松比
  G12 = PROPS(4)  ! 剪切模量 G12
  G13 = PROPS(5)  ! 剪切模量 G13
  G23 = PROPS(6)  ! 剪切模量 G23
  
  ! 设置横向剪切刚度
  DDSDDE(4,4) = G12
  DDSDDE(5,5) = G23
  DDSDDE(6,6) = G13
  
  END SUBROUTINE
  

3. 检查子程序是否正确加载

• 确保子程序已正确编译并加载到 Abaqus 中。
• 在 Abaqus GUI 中，检查以下步骤：
  1. 文件 -> 编辑任务 -> 用户子程序 -> 添加子程序路径。
  2. 确保子程序名称与 Abaqus 调用的名称一致。

4. 使用默认剪切刚度（如果适用）

• 如果你不想手动指定剪切刚度，可以尝试让 Abaqus 自动计算。在材料定义中设置剪切模量（G），Abaqus 会自动推导横向剪切刚度。
• 示例代码：

  *Material, name=Material_Name
      *Elastic
          70E9, 0.3  ! Young's modulus and Poisson's ratio
      *Shell Section, elset=Shell_Set, material=Material_Name
          0.1, 0.1, 0.1  ! 自动计算横向剪切刚度
  

5. 检查模型设置

• 确保壳单元类型支持剪切变形（如 S4R 或 S8R）。
• 如果使用的是平面应力单元（如 S4R），确保其剪切刚度被正确处理。

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总结

按照以下步骤逐一排查问题：

1. 直接指定横向剪切刚度：在 *Shell Section 中添加 C44, C55, C66。
2. 通过子程序定义剪切模量：确保子程序返回正确的剪切模量（G12, G23, G13）。
3. 检查子程序加载：确保子程序正确加载且无语法错误。
4. 使用默认剪切刚度：如果适用，让 Abaqus 自动计算。

如果以上方法仍无法解决问题，请提供更多细节（如子程序代码、材料定义、模型设置等），以便进一步诊断。