08 基于時(shí)間的應變率濾波-SIMULIA Abaqus  

  Abaqus/Explicit提供了兩個(gè)選項來(lái)過(guò)濾應變率，應變率用于評估速率相關(guān)材料的本構響應。Abaqus2022中新引入選項定義基于時(shí)間的過(guò)濾，提供了一個(gè)更穩健的濾波器。

  09 塑性修正－SIMULIA Abaqus  

  針對塑性變形發(fā)生在結構小區域內的模型，使用各向同性的純彈性材料，進(jìn)行塑性解的估算。評估塑性修正由專(zhuān)門(mén)的輸出請求變量來(lái)表征。

  10 材料多尺度的功能增強－SIMULIA Abaqus  

  對于具有非線(xiàn)性組成特性的短纖維增強復合材料，需要采用平均場(chǎng)均質(zhì)法（MFH）來(lái)更好地預測材料的性能，在原來(lái)Abaqus/Standard基礎上，AbaqusV2022新增了Explicit求解器中的使用。目前僅考慮一個(gè)基體和一個(gè)纖維成分，只支持集體的彈塑性材料行為，纖維必須是彈性的。僅支持*DYNAMIC,EXPLICIT分析步。主要應用于高科技行業(yè)的跌落測試。

  02 殼單元仿真結果的映射功能－SIMULIA Abaqus  

  針對均質(zhì)殼，可沿厚度方向進(jìn)行仿真結果的映射，能夠映射的變量包括：displacement, orientation, stress, plastic strain等，數據導入通過(guò)初始條件和帶有子選項*EXTERNAL FIELD的分布來(lái)完成：*INITIAL CONDITIONS和*DISTRIBUTION

  針對復合殼，也可沿著(zhù)厚度方向進(jìn)行仿真結果的映射。但要求映射前后的源網(wǎng)格和目標網(wǎng)格必須具有相同的鋪層，在源網(wǎng)格和目標網(wǎng)格之間積分規則和積分點(diǎn)可以不同。

  子程序的功能增強 

  01 Abaqus/Explicit增加用戶(hù)子程序VUGENS－SIMULIA Abaqus  

  根據廣義截面量直接定義殼截面的（非線(xiàn)性）力學(xué)行為，類(lèi)似于/Standard中的UGENS。用戶(hù)可直接用膜應變和曲率變化來(lái)定義殼的截面行為；可以定義一個(gè)損傷變量，應用于截面的（彈性）橫向剪切剛度；針對具有用戶(hù)自定義截面行為的通用殼截面定義如下：

  02 Abaqus/Explicit增加用戶(hù)子程序VSDVINI－SIMULIA Abaqus  

  可在特定的材料點(diǎn)和殼截面點(diǎn)上用于初始化與解相關(guān)的狀態(tài)變量。允許定義復雜的初始狀態(tài)，狀態(tài)可以由坐標、單元數等決定。類(lèi)似于/Standard中的SDVINI

  03 Abaqus/Standard中子程序UVARM可以用于線(xiàn)性攝動(dòng)靜力學(xué)分析－SIMULIA Abaqus  

  用戶(hù)現在可以在線(xiàn)性攝動(dòng)靜力學(xué)分析的用戶(hù)子程序UVARM中定義輸出，與已支持的通用分析步的方式完全相同?？梢哉{用實(shí)用程序GETVRM來(lái)訪(fǎng)問(wèn)材料點(diǎn)攝動(dòng)輸出變量。而且支持多個(gè)載荷工況。用戶(hù)子程序UVARM將在每個(gè)載荷工況被調用。

  關(guān)鍵字的用戶(hù)界面（與通用分析步相同）:

  01 CEL增強了對顆粒堆積物形成的模擬作用－SIMULIA Abaqus  

  實(shí)際工程中一般要求，仿真能夠模擬一個(gè)虛擬的顆粒堆積建立和回收。能夠在堆積的全生命周期上跟蹤材料的分布(例如，包括來(lái)源和/或成分信息)。CEL功能增強，支持更靈活地將流入/流出條件引入歐拉域，而且能夠以用戶(hù)定義的足跡和用戶(hù)定義的初始速度/加速度，向歐拉域添加材料（或從歐拉域移除材料）。

  02 粒子技術(shù)的改進(jìn)—SPH、DEM、LKM－SIMULIA Abaqus  

  對Abaqus/Explicit中的粒子技術(shù)進(jìn)行了顯著(zhù)的架構改進(jìn)：

  ? 粒子方法的統一架構

  ? 提升了一般穩定性和性能

  ? 通過(guò)粒子生成器的新生成序列算法提高穩定性

  ? 提高了多步驟和重啟動(dòng)分析的穩健性

  03 分析時(shí)間估算－SIMULIA Abaqus  

  Abaqus/Explicit提供了一種新的分析時(shí)間預測方法，該方法使用趨勢時(shí)間序列方法。仿真計算成本低，易于解釋簡(jiǎn)要的輸出，輸出文件可由3DX中App讀取，對分析類(lèi)型沒(méi)有限制，而且可以使用不同的時(shí)間序列技術(shù)。但當仿真計算的歷史趨勢不能反應未來(lái)趨勢時(shí)，會(huì )導致不好的效果。

  其他更新

  01 電池工程功能增強－SIMULIA Abaqus  

Abaqus2021xFD05新增了可用于電池工程方面的熱-電化學(xué)耦合分析功能，使用*COUPLED THERMAL-ELECTROCHEMICAL關(guān)鍵字行來(lái)定義?，F在A(yíng)baqus2022xGA又新增了熱-結構-電化學(xué)耦合分析功能，使用*COUPLED TEMPERATURE-DISPLACEMENT,    ELECTROCHEMICAL。此分析功能是基于擴展的三維多孔電極理論（PET）Newman模型，實(shí)現了完全耦合的多尺度、多物理學(xué)分析，可以同時(shí)解決了以下高度耦合的場(chǎng)：

  a) Displacements, (DOFs 1-3)

  b) Temperature,  (DOF 11)

  c) Electric potentials in the solid and electrolyte phases,  (DOFs 9, 32)

  d) Ion concentration in the electrolyte, (DOF 33) and

  e) Concentration of solid particles in the electrodes (microscale).

  并提供專(zhuān)門(mén)的單元類(lèi)型 (QEC3D8) 一階六面體單元。

  典型的電池仿真過(guò)程，需要四個(gè)分析步：

  STEP-1：充電過(guò)程 – 恒定電流。UAMP和傳感器監測電壓，在4.2V時(shí)結束這一步

  STEP-2：恒定電壓保持。UAMP和傳感器監測反應電流，并在反應電流低于極值時(shí)結束該步驟

  STEP-3：自由保持。沒(méi)有電流或電壓，自由保持一個(gè)小時(shí)以達到平衡

  STEP-4：放電過(guò)程 - 恒定電流。UAMP和傳感器監測電壓，在2.7V時(shí)結束該步驟

  電池多物理場(chǎng)仿真的實(shí)例：選擇全圓柱形電池模型進(jìn)行分析。幾何模型的特點(diǎn)是在金屬殼內，有一個(gè)浸在電解液中的凝膠卷（陽(yáng)極集電器、陽(yáng)極、分離器、陰極、陰極集電器）。該模型很復雜，可以包括頂蓋、絕緣層、通風(fēng)口、標簽等。根據標簽的位置、應力和由于顆粒膨脹造成的電解液移動(dòng)、熱效應等，對電池性能進(jìn)行深入了解。

  02全剛度耦合的通用截面Beam單元功能增強－SIMULIA Abaqus  

  目前定義網(wǎng)格劃分的B31和B32梁?jiǎn)卧耐ㄓ昧航孛鏁r(shí)，將六個(gè)梁截面的力和力矩與六個(gè)梁截面的應變聯(lián)系起來(lái)，這種功能增強能夠更準確地表征復合梁的彈性響應（應用于風(fēng)力渦輪機或直升機轉子葉片），其中剛度值可以直接定義，也可以通過(guò)帶有3-DOF翹曲單元的二維梁截面分析來(lái)產(chǎn)生。目前應力恢復通過(guò)Abaqus/CAE支持。

  03 Connector塑性的功能增強－SIMULIA Abaqus  

  連接單元塑性，用于模擬實(shí)際連接裝置部件的塑性/不可恢復變形。如果汽車(chē)車(chē)架上的點(diǎn)焊和飛機上的鉚釘所受的力大于預期，它們就會(huì )發(fā)生非彈性變形。這類(lèi)連接器的非彈性響應對裝置中法向力和剪切力的比率表現出中度或強烈相關(guān)，而混合模式就是測量連接器中法向力和剪切力的相對比例。連接器的硬化反應已得到加強，已包括混合模式的相關(guān)性。目前，僅適用于以表格形式定義的具有各向同性硬化行為的耦合塑性。

  04 伴隨設計靈敏性的功能增強－SIMULIA Abaqus  

  伴隨靈敏度計算現在可以仿真三維線(xiàn)性模型的慣性釋放載荷。應用于線(xiàn)性擾動(dòng)分析，有/無(wú)多種載荷工況。且適用于所有優(yōu)化類(lèi)型：拓撲結構、形貌、起筋和尺寸。適合于三維模型。而且新的用戶(hù)子程序，UELEMDRESP，用于指定用戶(hù)定義的單元設計響應。新的單元設計響應方面，基于彈性求解，Neuber和Glinka估算等效塑性變形。起筋和形貌敏感度將被支持用于瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化。

  05 多工況分析中溫度加載－SIMULIA Abaqus  

  多載荷工況分析中可定義*TEMPERATURE。支持線(xiàn)性靜力學(xué)分析。這類(lèi)分析，比等效的多個(gè)攝動(dòng)分析更高效，能應用到支持溫度載荷的所有單元類(lèi)型:，例如一維、二維和三維的連續體單元，殼單元，梁?jiǎn)卧?，軸對稱(chēng)單元，殼和連續體，以及膜單元等等。溫度也可以在工況定義之外進(jìn)行定義，在這個(gè)情況下，溫度適用于當前步驟中的所有載荷工況。

  06 斷裂和疲勞的功能增強－SIMULIA Abaqus  

  新功能包括XFEM功能增強，疲勞裂紋擴展增強，以及傳統圍線(xiàn)積分的功能增強。

  首先，XFEM功能增強包括線(xiàn)性靜態(tài)攝動(dòng)分析中的XFEM增強（例如非線(xiàn)性基狀態(tài)下的裂紋；允許定義不同的載荷工況；在攝動(dòng)分析步中沒(méi)有進(jìn)一步裂紋擴展等），子結構生成分析中的XFEM增強（例如支持包含裂紋的大型結構的線(xiàn)性響應，避免了與單個(gè)重復使用的線(xiàn)性結構相關(guān)的大量計算成本），以及非局部平均算法擴展到富集區域單元的線(xiàn)彈性斷裂力學(xué)的裂紋擴展準則。

  其次，疲勞裂紋擴展方面，增加新的疲勞裂紋生長(cháng)方法，包括基于應力強度因子的 Irwin 裂紋生長(cháng)法，基于應力強度因子的表格裂紋生長(cháng)法，以及通過(guò)用戶(hù)子程序定義基于應力強度因子的裂紋生長(cháng)法。通過(guò)基于損傷的容差來(lái)控制單元的斷裂，且改進(jìn)了富集區域單元殘余力的下降，因此提高了仿真的準確度和性能改進(jìn)。

  而傳統圍線(xiàn)積分的功能增強，可使用二階四面體單元的線(xiàn)積分法。傳統的方法是基于六面體單元的域積分方法，新的開(kāi)發(fā)旨在解決更廣泛的問(wèn)題，可以使用基于四面體網(wǎng)格?？芍С謬€(xiàn)積分的場(chǎng)輸出如下：