2024年5月11日发(作者：丘飞鸿)
UPFs教程1
Pomato157300@
中国矿业大学（徐州）力学与建筑工程学院：师访
1.简单介绍
UPFs(User ProgrammableFeatures，用户可编程接口)是用户在ANSYS提供的Fortran和C
语言源代码（
并非真正的源代码，仅仅是ANSYS公司定义好的子程序函数
）的基础上，修改
其用户可编程子程序和函数，从源代码的层次上扩充ANSYS的功能。用户需要在相应的
Fortran和C语言编译器的支持下，将编译修改后的源代码与ANSYS库相连接形成用户版本
的ANSYS可执行文件。
所谓的“用户可编程子程序和函数”，以ANSYS12.0版本为例，在安装时不默认安装，需要
选择自定义安装方式，并选择ansys customization files。安装后这些子程序和函数存在
于C:Program FilesANSYS Incv120ansyscustomizeuser目录下，多为*.F,即fortran
文件，用户可对其进行修改，拷贝到相关文件夹并编译连接。
2．利用UPFs可以完成的工作：
（1）对ANSYS数据库进行操作。
（2）定义特定的荷载类型。
（3）定义新的单元类型。
（4）在非线性功能中实现对用户实参的运算。
（5）接触问题中实现用户摩擦系数。
（6）定义特定的非线性材料特性———如用户塑性屈服准则、蠕变方程、超弹性特性、失
效准则、粘弹性性质等。
（7）用户优化———可以用自己的算法和中断准则替换ANSYS优化过程。
（8）定义用户介入计算过程的方式———在每个ANSYS运行求解、载荷步、子步和平衡迭
代的开始和结束处允许用户介入，并允许用户在求解过程中评估计算结果。
3.常用的子程序及函数
（1）用户自定义命令
user01.F-user10.F
用户可以使用它们自定义ANSYS命令
在ANSYS中执行usr1（或user2）等命令调用以上user01.F（user02.F）中定义的功能。
这里也可以使用/UCMD命令为user01.F指定一个新名称，再通过该名称执行命令。/UCMD
命令的格式为：/UCMD,NewCmd,1。
（2）用户自定义单元
uec100.F-uec105.F 用于定义单元的基本属性，如单元形状，自由度等
uel100.F-uel105.F 是核心程序，主要用于计算单元矩阵、载荷向量，并实现扩展解的计算
和处理
uex100.F-uex105.F 重载单元缺省特性
uep100.F-uep105.F 提供单元输出功能
注：最多可以定义6个新的单元类型
（3）用户自定义材料特性
Userpl.F 定义用户塑性准则
Usermat.F、usermat1d.F、usermat3d.F、usermatbm.F、usermatps.F对指定单元类型定义
用户材料本构模型
userfc1.F-userfc6.F定义用户破坏准则
usercr.F和usercreep.F定义用户蠕变准则
（4）参数处理过程
pardim 创建参数数组
parevl 参数操作过程
2024年5月11日发(作者：丘飞鸿)
UPFs教程1
Pomato157300@
中国矿业大学（徐州）力学与建筑工程学院：师访
1.简单介绍
UPFs(User ProgrammableFeatures，用户可编程接口)是用户在ANSYS提供的Fortran和C
语言源代码（
并非真正的源代码，仅仅是ANSYS公司定义好的子程序函数
）的基础上，修改
其用户可编程子程序和函数，从源代码的层次上扩充ANSYS的功能。用户需要在相应的
Fortran和C语言编译器的支持下，将编译修改后的源代码与ANSYS库相连接形成用户版本
的ANSYS可执行文件。
所谓的“用户可编程子程序和函数”，以ANSYS12.0版本为例，在安装时不默认安装，需要
选择自定义安装方式，并选择ansys customization files。安装后这些子程序和函数存在
于C:Program FilesANSYS Incv120ansyscustomizeuser目录下，多为*.F,即fortran
文件，用户可对其进行修改，拷贝到相关文件夹并编译连接。
2．利用UPFs可以完成的工作：
（1）对ANSYS数据库进行操作。
（2）定义特定的荷载类型。
（3）定义新的单元类型。
（4）在非线性功能中实现对用户实参的运算。
（5）接触问题中实现用户摩擦系数。
（6）定义特定的非线性材料特性———如用户塑性屈服准则、蠕变方程、超弹性特性、失
效准则、粘弹性性质等。
（7）用户优化———可以用自己的算法和中断准则替换ANSYS优化过程。
（8）定义用户介入计算过程的方式———在每个ANSYS运行求解、载荷步、子步和平衡迭
代的开始和结束处允许用户介入，并允许用户在求解过程中评估计算结果。
3.常用的子程序及函数
（1）用户自定义命令
user01.F-user10.F
用户可以使用它们自定义ANSYS命令
在ANSYS中执行usr1（或user2）等命令调用以上user01.F（user02.F）中定义的功能。
这里也可以使用/UCMD命令为user01.F指定一个新名称，再通过该名称执行命令。/UCMD
命令的格式为：/UCMD,NewCmd,1。
（2）用户自定义单元
uec100.F-uec105.F 用于定义单元的基本属性，如单元形状，自由度等
uel100.F-uel105.F 是核心程序，主要用于计算单元矩阵、载荷向量，并实现扩展解的计算
和处理
uex100.F-uex105.F 重载单元缺省特性
uep100.F-uep105.F 提供单元输出功能
注：最多可以定义6个新的单元类型
（3）用户自定义材料特性
Userpl.F 定义用户塑性准则
Usermat.F、usermat1d.F、usermat3d.F、usermatbm.F、usermatps.F对指定单元类型定义
用户材料本构模型
userfc1.F-userfc6.F定义用户破坏准则
usercr.F和usercreep.F定义用户蠕变准则
（4）参数处理过程
pardim 创建参数数组
parevl 参数操作过程