08 基于時(shí)間的應(yīng)變率濾波-SIMULIA Abaqus  

  Abaqus/Explicit提供了兩個(gè)選項(xiàng)來過濾應(yīng)變率，應(yīng)變率用于評(píng)估速率相關(guān)材料的本構(gòu)響應(yīng)。Abaqus2022中新引入選項(xiàng)定義基于時(shí)間的過濾，提供了一個(gè)更穩(wěn)健的濾波器。

  09 塑性修正－SIMULIA Abaqus  

  針對(duì)塑性變形發(fā)生在結(jié)構(gòu)小區(qū)域內(nèi)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(píng)估塑性修正由專門的輸出請求變量來表征。

  10 材料多尺度的功能增強(qiáng)－SIMULIA Abaqus  

  對(duì)于具有非線性組成特性的短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，需要采用平均場均質(zhì)法（MFH）來更好地預(yù)測材料的性能，在原來Abaqus/Standard基礎(chǔ)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(yīng)用于高科技行業(yè)的跌落測試。

  02 殼單元仿真結(jié)果的映射功能－SIMULIA Abaqus  

  針對(duì)均質(zhì)殼，可沿厚度方向進(jìn)行仿真結(jié)果的映射，能夠映射的變量包括：displacement, orientation, stress, plastic strain等，數(shù)據(jù)導(dǎo)入通過初始條件和帶有子選項(xiàng)*EXTERNAL FIELD的分布來完成：*INITIAL CONDITIONS和*DISTRIBUTION

  針對(duì)復(fù)合殼，也可沿著厚度方向進(jìn)行仿真結(jié)果的映射。但要求映射前后的源網(wǎng)格和目標(biāo)網(wǎng)格必須具有相同的鋪層，在源網(wǎng)格和目標(biāo)網(wǎng)格之間積分規(guī)則和積分點(diǎn)可以不同。

  子程序的功能增強(qiáng) 

  01 Abaqus/Explicit增加用戶子程序VUGENS－SIMULIA Abaqus  

  根據(jù)廣義截面量直接定義殼截面的（非線性）力學(xué)行為，類似于/Standard中的UGENS。用戶可直接用膜應(yīng)變和曲率變化來定義殼的截面行為；可以定義一個(gè)損傷變量，應(yīng)用于截面的（彈性）橫向剪切剛度；針對(duì)具有用戶自定義截面行為的通用殼截面定義如下：

  02 Abaqus/Explicit增加用戶子程序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(fù)雜的初始狀態(tài)，狀態(tài)可以由坐標(biāo)、單元數(shù)等決定。類似于/Standard中的SDVINI

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

  用戶現(xiàn)在可以在線性攝動(dòng)靜力學(xué)分析的用戶子程序UVARM中定義輸出，與已支持的通用分析步的方式完全相同。可以調(diào)用實(shí)用程序GETVRM來訪問材料點(diǎn)攝動(dòng)輸出變量。而且支持多個(gè)載荷工況。用戶子程序UVARM將在每個(gè)載荷工況被調(diào)用。

  關(guān)鍵字的用戶界面（與通用分析步相同）:

  01 CEL增強(qiáng)了對(duì)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，包括來源和/或成分信息)。CEL功能增強(qiáng)，支持更靈活地將流入/流出條件引入歐拉域，而且能夠以用戶定義的足跡和用戶定義的初始速度/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(duì)Abaqus/Explicit中的粒子技術(shù)進(jìn)行了顯著的架構(gòu)改進(jìn)：

  ? 粒子方法的統(tǒng)一架構(gòu)

  ? 提升了一般穩(wěn)定性和性能

  ? 通過粒子生成器的新生成序列算法提高穩(wěn)定性

  ? 提高了多步驟和重啟動(dòng)分析的穩(wěn)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(yù)測方法，該方法使用趨勢時(shí)間序列方法。仿真計(jì)算成本低，易于解釋簡要的輸出，輸出文件可由3DX中App讀取，對(duì)分析類型沒有限制，而且可以使用不同的時(shí)間序列技術(shù)。但當(dāng)仿真計(jì)算的歷史趨勢不能反應(yīng)未來趨勢時(shí)，會(huì)導(dǎo)致不好的效果。

  其他更新

  01 電池工程功能增強(qiáng)－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)鍵字行來定義。現(xiàn)在Abaqus2022xGA又新增了熱-結(jié)構(gòu)-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(kuò)展的三維多孔電極理論（PET）Newman模型，實(shí)現(xiàn)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：

  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).

  并提供專門的單元類型 (QEC3D8) 一階六面體單元。

  典型的電池仿真過程，需要四個(gè)分析步：

  STEP-1：充電過程 – 恒定電流。UAMP和傳感器監(jiān)測電壓，在4.2V時(shí)結(jié)束這一步

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

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

  STEP-4：放電過程 - 恒定電流。UAMP和傳感器監(jiān)測電壓，在2.7V時(shí)結(jié)束該步驟

  電池多物理場仿真的實(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(nèi)，有一個(gè)浸在電解液中的凝膠卷（陽極集電器、陽極、分離器、陰極、陰極集電器）。該模型很復(fù)雜，可以包括頂蓋、絕緣層、通風(fēng)口、標(biāo)簽等。根據(jù)標(biāo)簽的位置、應(yīng)力和由于顆粒膨脹造成的電解液移動(dòng)、熱效應(yīng)等，對(duì)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(qiáng)－SIMULIA Abaqus  

  目前定義網(wǎng)格劃分的B31和B32梁單元的通用梁截面時(shí)，將六個(gè)梁截面的力和力矩與六個(gè)梁截面的應(yīng)變聯(lián)系起來，這種功能增強(qiáng)能夠更準(zhǔn)確地表征復(fù)合梁的彈性響應(yīng)（應(yīng)用于風(fēng)力渦輪機(jī)或直升機(jī)轉(zhuǎn)子葉片），其中剛度值可以直接定義，也可以通過帶有3-DOF翹曲單元的二維梁截面分析來產(chǎn)生。目前應(yīng)力恢復(fù)通過Abaqus/CAE支持。

  03 Connector塑性的功能增強(qiáng)－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(fù)變形。如果汽車車架上的點(diǎn)焊和飛機(jī)上的鉚釘所受的力大于預(yù)期，它們就會(huì)發(fā)生非彈性變形。這類連接器的非彈性響應(yīng)對(duì)裝置中法向力和剪切力的比率表現(xiàn)出中度或強(qiáng)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(duì)比例。連接器的硬化反應(yīng)已得到加強(qiáng)，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(shè)計(jì)靈敏性的功能增強(qiáng)－SIMULIA Abaqus  

  伴隨靈敏度計(jì)算現(xiàn)在可以仿真三維線性模型的慣性釋放載荷。應(yīng)用于線性擾動(dòng)分析，有/無多種載荷工況。且適用于所有優(yōu)化類型：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、形貌、起筋和尺寸。適合于三維模型。而且新的用戶子程序，UELEMDRESP，用于指定用戶定義的單元設(shè)計(jì)響應(yīng)。新的單元設(shè)計(jì)響應(yīng)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。支持線性靜力學(xué)分析。這類分析，比等效的多個(gè)攝動(dòng)分析更高效，能應(yīng)用到支持溫度載荷的所有單元類型:，例如一維、二維和三維的連續(xù)體單元，殼單元，梁單元，軸對(duì)稱單元，殼和連續(xù)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(dāng)前步驟中的所有載荷工況。

  06 斷裂和疲勞的功能增強(qiáng)－SIMULIA Abaqus  

  新功能包括XFEM功能增強(qiáng)，疲勞裂紋擴(kuò)展增強(qiáng)，以及傳統(tǒng)圍線積分的功能增強(qiáng)。

  首先，XFEM功能增強(qiáng)包括線性靜態(tài)攝動(dòng)分析中的XFEM增強(qiáng)（例如非線性基狀態(tài)下的裂紋；允許定義不同的載荷工況；在攝動(dòng)分析步中沒有進(jìn)一步裂紋擴(kuò)展等），子結(jié)構(gòu)生成分析中的XFEM增強(qiáng)（例如支持包含裂紋的大型結(jié)構(gòu)的線性響應(yīng)，避免了與單個(gè)重復(fù)使用的線性結(jié)構(gòu)相關(guān)的大量計(jì)算成本），以及非局部平均算法擴(kuò)展到富集區(qū)域單元的線彈性斷裂力學(xué)的裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則。

  其次，疲勞裂紋擴(kuò)展方面，增加新的疲勞裂紋生長方法，包括基于應(yīng)力強(qiáng)度因子的 Irwin 裂紋生長法，基于應(yīng)力強(qiáng)度因子的表格裂紋生長法，以及通過用戶子程序定義基于應(yīng)力強(qiáng)度因子的裂紋生長法。通過基于損傷的容差來控制單元的斷裂，且改進(jìn)了富集區(qū)域單元?dú)堄嗔Φ南陆担虼颂岣吡朔抡娴臏?zhǔn)確度和性能改進(jìn)。

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