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在机械工程领域,基于有限元理论的各种分析已经成为一种普遍的使用方法。以这种方法为基础而开发的大型通用有限元分析软件的应用非常广泛,这些分析软件主要有ABAQUS、ADINA、ANSYS、NASTRAN等。 各种有限元分析软件都为用户提供了通用的分析模型,从而普遍地解决了用户的大多数分析问题。然而在有些特殊情况下,用户所需的单元信息与软件已有的单元类型不同,从而使得这些复杂的分析问题在有限元分析软件中找不到合适的分析模型,或者用软件所提供的通用模型进行分析后所得的结果不能满足用户的要求。因此,作为通用软件,不免在某些专业领域内有所欠缺。 通用有限元软件ABAQUS具有完备的前后处理功能,它不仅为用户提供了丰富的单元库、大量的材料模型库以及强大的求解器,更重要的是,ABAQUS为用户提供了大量的用户子程序接口,这些用户子程序为用户提供了强大而又灵活的分析工具,对于ABAQUS输入文件中受数据行用法限制而影响其功能全面合理实现的几个选项,可以通过用户子程序使ABAQUS增加这些功能的实现。它允许用户结合特定的专业问题来定义符合自己问题的模型。通过这种二次开发技术,用户可以解决其专业领域中的具体分析问题,从而弥补了通用有限元的局限性,使实际问题得以更好地解决[1]。就机械行业中的结合部问题而言,这种技术更加显示出了它的优越性。 机械结构的结合部问题十分复杂,常伴有高度的非线性因素,因此,对于这种问题的处理往往会将结构中的结合部忽略掉,或是用普通的有限单元对其进行模拟。然而,目前仍没有一种专门的单元来模拟机械结构的结合部特性以供有限元分析。本文以ABAQUS有限元软件为平台,使用其提供的UEL(用户单元子程序),开发了一种结合部单元,该带元可以模拟特定问题的结合部特性,使用该单元对特定机械结构的结合部问题进行了静态分析和模态分析。