CPE8/CPS8用户自定义单元二次开发（2）

有限元法编写二维四边形二阶用户自定义单元，采用abaqus提供的uel二次开发平台，包括单元的刚度矩阵K、质量矩阵M和阻尼矩阵C，uel需要向abaqus主程序输出AMARTIX、RHS等矩阵。

编写的uel子程序适用于静动力计算、频域计算等等，帖子分为两个部分

设计悬臂梁算例，悬臂梁弹性模量为1e10，密度为2000，泊松比为.25，悬臂梁尺寸为5×40，网格尺寸为1×1，绘制网格为

首先进行静力计算，边界条件为左端固定，右端施加节点力，节点力幅值为1e3，计算时长为1s，增量步长为.01，总增量步为100，注意在静力计算中的计算时长没有实际的物理意义，仅仅是为了迭代，边界条件及荷载示意图为

最终计算的位移magnitude为

u1为

u2为

结果说明二者计算的结果吻合良好，说明自己开发的uel子程序能够准确的计算单元的刚度矩阵，至于单元的质量和阻尼矩阵，则需要在动力计算中验证计算结果。

在动力计算中，采用与静力计算相同的计算模型的边界条件，只不过是将静力改变为动力，幅值仍然为1e3，荷载的表达式为

时程曲线为

动力计算总时长为15s，增量步长为0.01s，总增量步数为1500，设置每个增量步输出一次计算结果。

最终计算的位移magnitude为

u1为

u2为

提取悬臂梁悬臂端的下方角点加载向位移u2时程曲线作对比，绘制的曲线为

二者计算的位移结果完全一致，因此速度、加速度和应变数据同样一致。

静动力计算表明自己开发的uel子程序能够达到abaqus相同的计算精度，但是在比较的过程中，发现abaqus计算用时更加的短，自己开发的程序是直接依据现有的有限元公式编写的，更加耗时，说明abaqus在程序设计方面进行了算法优化。