1 概述：
用戶子程序FRIC對應(yīng)關(guān)鍵字*（定義一個摩擦模型。用于將摩擦特性引入到表面接觸模型中，以控制接觸面、接觸副或連接器單元的切向接觸行為。），并在交互界面中全部接觸屬性中切向行為的內(nèi)容（除用戶定義外，可定義5種摩擦行為（摩擦公式））。 每個公式中主要定義了三個方面：摩擦系數(shù)、剪切應(yīng)力、彈性滑動（可恢復(fù)滑動位移））。
用戶子程序 FRIC：
2. 子程序基本介紹
子程序接口
FRIC(LM,TAU,,,DSLIP,SED,SFD,
1,,,DGAM,TAULM,按,,,滑動,
2 KSTEP、KINC、時間、DTIME、NOEL、、、、NPT、節(jié)點、
3,,,DROT,TEMP,,NFDIR,MCRD,NPRED,
4,,道具,)
'.INC'
*80,,
TAU(NFDIR),(NFDIR,NFDIR),(NFDIR),
1 DSLIP(NFDIR),(NFDIR,2),(*),DGAM(NFDIR),
2 TAULM（NFDIR），SLIP（NFDIR），時間（2），（MCRD），
1.1.8–1
FRIC
3 (MCRD),DROT(2,2),TEMP(2),(2,*),PROPS()
用戶至 LM、TAU、、、、、、、DSLIP、SED、SFD、、、、
結(jié)尾
必須定義變量：
1.LM
相對滑動標(biāo)記。 只有當(dāng)接觸點的接觸狀態(tài)被確定為時，才會調(diào)用用戶子程序FRIC； 即兩種情況：接觸壓力為正，接觸點在上一次迭代中，接觸狀態(tài)為； 接觸點處于過閉合狀態(tài)（干擾），在上一次迭代中接觸點處于打開狀態(tài)。
在迭代過程中，LM的值首先會被傳遞給子程序，此時的值就是上一次迭代中定義的值。 在增量開始時，或者如果在上一次迭代中接觸點打開，則該變量是否會被傳遞到子程序中取決于上一次增量中的接觸條件。 如果接觸點是滑動的，LM=0； 如果接觸點有粘性，LM = 1； 如果接觸點打開，LM 等于 2。
如果在此迭代期間允許相對滑動（由于滑動或彈性粘附），則將 LM 設(shè)置為 0。在這種情況下，必須在子程序中將切向摩擦應(yīng)力定義為相對滑動、界面接觸壓力 p 和其他參數(shù)的函數(shù)。預(yù)定義或用戶定義的狀態(tài)變量。 此外u是摩擦系數(shù)，子程序必須定義切向摩擦應(yīng)力相對于接觸壓力p的倒數(shù)（即切向應(yīng)力的變化與接觸壓力的變化之間的關(guān)系）。
如果本次迭代中不允許相對滑動，則將 LM 設(shè)置為 1。使用拉格朗日乘子法在界面處施加剛性粘附條件。 在這種情況下，不需要更新其他變量。 如果 LM 始終設(shè)置為 1，則會生成“非常粗糙”的界面。 當(dāng)使用有限滑動接觸公式時，不建議將 LM 設(shè)置為 1。
如果忽略摩擦（假設(shè)無摩擦滑動），則在這種情況下不需要更新其他變量。 如果 LM 始終設(shè)置為 2，則會生成“完全平滑”的界面。
還可以根據(jù)增量滑動量信息和計算摩擦應(yīng)力來確定粘附/滑動狀態(tài)（計算摩擦力以獲得摩擦應(yīng)力，然后獲得等效摩擦應(yīng)力與臨界剪切應(yīng)力進行比較） ）。 這些變量也從子例程傳遞到子例程。
為了避免通常的摩擦接觸問題中的收斂問題，如果在前一個增量結(jié)束時，接觸點是打開的，則將LM設(shè)置為2，并退出子程序，即if/set LM=2，當(dāng)它調(diào)用此時子例程，它只是退出子例程。
2、如果LM返回的值為0
數(shù)組 TAU(NFDIR)
在增量開始時，該值被傳遞到子程序中，其值為摩擦切向應(yīng)力分量。 該值必須在增量結(jié)束時更新。
將等效剪應(yīng)力與臨界剪應(yīng)力進行比較可以確定是粘著還是滑動。
二維數(shù)組（NFDIR、NFDIR）
b 方向上的摩擦切向應(yīng)力相對于 a 方向上的相對運動的偏導(dǎo)數(shù)。
二維數(shù)組 (NFDIR)
a 方向上的摩擦應(yīng)力相對于接觸壓力的偏導(dǎo)數(shù)。 由于這些項對剛度矩陣具有不對稱影響，因此僅在使用不對稱方程求解器時使用它們。
可更新的變量：
DSLIP(NFDIR)
不可恢復(fù)的滑動位移（滑移）的增量。 如果 LM 在上一次增量中為 0，則該數(shù)組將傳遞到子例程中，并且其值將用作上一次迭代中的用戶定義值。 否則，其值為 0。只有當(dāng) LM 的返回值為 0 時，才會更新該數(shù)組。
該數(shù)組用于檢測迭代之間的滑動反轉(zhuǎn)。 輸出選項使用它來指示該點是卡住還是滑動。 當(dāng)增量步收斂時，DSLIP(NFDIR) 中的值會累積到 SLIP(NFDIR) 中并存儲為塑性應(yīng)變。
如圖所示，一開始沒有出現(xiàn)滑動（粘滯）現(xiàn)象。 隨著摩擦剪切力的增加，達到臨界剪切應(yīng)力 (u*p) 并開始滑動。 滑動后，隨著滑動速度降至0，摩擦剪應(yīng)力會減小。 結(jié)果，它從滑動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎持鵂顟B(tài)。 隨著變形的進行，粘附后會發(fā)生反向滑動。
其中t為滑動方向，由接觸公式確定（NS、SS、小滑動、有限滑動）。 U是位移增量。 例如，圓盤的旋轉(zhuǎn)。 U=速度(ω*r)*Dtime（增量步時間）。
SED
該變量作為增量開始時的彈性能量密度傳入，并應(yīng)更新為增量結(jié)束時的彈性能量密度。 該變量僅用于輸出，對其他解變量沒有影響。
SFD
該變量應(yīng)定義為增量摩擦耗散。 如果使用應(yīng)力而不是力來調(diào)用 FRIC 的接觸單元或接觸對稱性，則單位為每單位面積的能量。 對于常規(guī)應(yīng)力分析，該變量僅用于輸出，對其他解變量沒有影響。 在溫度-位移耦合和熱-電-結(jié)構(gòu)耦合分析中，如果采用間隙加熱模型，可以將耗散轉(zhuǎn)化為熱量（也是fric子程序的一個重要應(yīng)用方向）。 如果未定義SFD，則可以通過滑移增量DSLP與摩擦切向應(yīng)力TAU相乘得到的耗散來計算生熱量（生熱量（摩擦耗散、摩擦功）=摩擦切向力（=摩擦系數(shù)*方法壓力） *滑動位移）。
（NFDIR，2）
a 方向的摩擦切向應(yīng)力，相對于兩個表面溫度的偏導(dǎo)數(shù)。 這僅適用于溫度位移耦合和熱電結(jié)構(gòu)耦合元件，其中摩擦剪切應(yīng)力是表面溫度的函數(shù)。
建議的新時間增量大小與當(dāng)前使用的時間增量大小的比率。 如果使用自動時間增量步長算法，則允許使用此變量。
在每次調(diào)用 FRIC 子例程之前，該值被設(shè)置為一個非常大的值。
如果重新定義，小于1，/將放棄當(dāng)前的時間增量步長，嘗試更小的時間增量大小。 為自動時間積分算法提供的推薦新的時間增量等于乘以DTIME（此時的時間增量步長），使用???調(diào)用的用戶子程序（這里允許使用用戶子程序的最小值）在迭代中定義（重新定義值）。
如果對于本次迭代，在所有調(diào)用的子程序中，給定值遠(yuǎn)大于1，且增量在本次迭代收斂，則/將增大時間增量大小。 為自動時間積分算法提供的新時間增量是*DTIME，它使用所有調(diào)用的用戶子例程中定義的最小值（用戶子例程允許在本次迭代中重新定義值）。
如果分析時沒有選擇自動時間增量算法，大于1.0的值將被忽略，小于1.0的值將導(dǎo)致作業(yè)終止。
()
包含用戶定義的去相關(guān)狀態(tài)變量的數(shù)組。 可以指定可用狀態(tài)變量的數(shù)量。 該數(shù)組將在增量步驟開始時傳入，并將包含這些變量的值。 如果任何依賴于解的狀態(tài)變量與摩擦行為一起使用，則必須在增量結(jié)束時在此子例程中更新它們的值。
僅用于將信息傳遞到子例程的變量
DGAM(NFDIR)
如果上一次迭代中LM設(shè)置為0，則其值為本次增量中的滑動增量。 否則為0。通過與DSLIP(NFDIR)比較，可以判斷此時該點是否從粘著狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒訝顟B(tài)，或者此時是否發(fā)生了滑動方向反轉(zhuǎn)。
陶爾姆(NFDIR)
如果 LM 在前一次迭代中設(shè)置為 1，則該值是增量步驟結(jié)束時約束應(yīng)力（等效剪應(yīng)力）的當(dāng)前值。 否則為0。通過與臨界剪應(yīng)力比較u是摩擦系數(shù)，可以判斷此時該點是否由粘著轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒印?span style="display:none">NMV物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
一些量針對增量步驟進行更新，并且一些量針對增量步驟內(nèi)的每次迭代進行更新。 例如，上面的DGAM和TAULM在每次迭代中更新，而DSLIP則以增量步驟更新。
按
增量步驟結(jié)束時的接觸壓力
接觸壓力增量
在軟接觸的情況下，此時的接觸剛度
滑動(NFDIR)
在增量步驟開始時，存在完全不可挽回的失誤。 該值是前面增量步驟中 DSLIP(NFDIR) 的累加值。
科斯特普
分析步驟數(shù)
金科
增加步數(shù)
時間(1)
增量步驟結(jié)束時，分析步驟的時間值
時間(2)
增量步驟結(jié)束時，總時間值
時間
此增量步驟的時間大小
NOEL
聯(lián)系單位的單位編號。 如果定義了接觸面，則傳入0
與摩擦定義關(guān)聯(lián)的用戶定義表面的名稱，左對齊。 對于接觸單元，它是由與摩擦定義關(guān)聯(lián)的界面定義給出的單元集名稱。 如果為接口定義分配了一個可選名稱，它將作為該名稱傳入，左對齊。
從表面名稱來看。 如果使用接觸元素，請傳入空格。
主表面名稱。 如果使用接觸元素，請傳入空格。
不擴散條約
接觸元件的集成點數(shù)。 如果定義了接觸面，則傳遞 0。
節(jié)點
與該接觸點關(guān)聯(lián)的用戶定義的全局從節(jié)點號（或由零件實例的裝配定義的模型內(nèi)部節(jié)點號）。 如果使用面對面接觸公式，則這對應(yīng)于約束的主從節(jié)點。 如果從聯(lián)系單位調(diào)用，則傳遞為零。
（MCRD）
包含該點坐標(biāo)的數(shù)組
（MCRD）
如果主表面定義為剛性表面，則傳遞此數(shù)組，其中包含剛性表面上對應(yīng)點的當(dāng)前位置和方向的坐標(biāo)。
德魯特(2,2)
旋轉(zhuǎn)增量矩陣。 對于與三維剛性表面的接觸，該矩陣表示相對于剛性表面的表面方向的增量旋轉(zhuǎn)。 這樣做是為了在此子程序中正確旋轉(zhuǎn)矢量值或張力值狀態(tài)變量。 在調(diào)用 FRIC 之前，應(yīng)力和滑移分量已旋轉(zhuǎn)此量。 該矩陣作為單位矩陣傳遞給二維和軸對稱接觸問題。
溫度(2)
從節(jié)點和對應(yīng)的主面來看，此時的溫度
（2、NPRED）
一個數(shù)組，包含當(dāng)前增量步驟結(jié)束時所有用戶指定的字段變量的一對值（分析開始時的初始值和分析期間的當(dāng)前值）。 FRIC 從接觸對中調(diào)用，其中接觸對中的第一個值對應(yīng)于從節(jié)點，第二個值對應(yīng)于主表面上最近的點。 如果從大型滑動接觸單元調(diào)用 FRIC，則 (1,NPRED) 對應(yīng)于單元積分點處的值，(2,NPRED) 對應(yīng)于相應(yīng)表面上的最近點。 如果從小滑動接觸單元調(diào)用 FRIC，(1,NPRED) 對應(yīng)于單元第一側(cè)積分點處的值，(2,NPRED) 對應(yīng)于單元對應(yīng)側(cè)積分點處的值。
近紅外光譜儀
摩擦方向數(shù)
MCRD
接觸點的坐標(biāo)方向數(shù)
NPRED
預(yù)定義字段變量的數(shù)量
用戶定義的狀態(tài)變量的數(shù)量
接觸面的面特征尺寸，可用于定義最大允許彈性滑動
道具（）
用戶定義的屬性值數(shù)組，用于定義接觸面之間的摩擦行為
用戶定義與摩擦模型關(guān)聯(lián)的屬性值數(shù)量
