ABAQUS材料用戶子程序UMAT學習報告課件

ABAQUS材料用戶子程序

UMAT學習報告2014.12.31用戶子程序介紹1UMAT使用方法2UAMT應用實例3目錄用戶子程序介紹

ABAQUS允許用戶通過子程序以代碼的形式來擴展主程序的功能，并給用戶提供了強大而又靈活的用戶子程序接口和應用程序接口，用戶可以定義包括邊界條件、荷載條件、接觸條件、材料特性以及利用用戶子程序和其它應用軟件進行數(shù)值交換等等。用戶子程序大致可以分為7類，下面為具體的分類及用戶常用子程序。4、用戶定義的單元對于特殊類型的單元，可采用

UEL子程序進行定義。5、用戶定義的材料特性和本構關系利用此類子程序可以定義各種本構模型，如各向異性或正交各向異性的彈性應力-應變關系，各種非線性彈塑性本構關系、也可以定義蠕變應變率演化方程、定義非線性應力-應變關系，定義加工硬化或應變硬化曲線等。例如：采用

UMAT

子程序可以定義各類本構模型，包括非線性彈性、彈塑性以及蠕變等模型；采用CREEP

子程序可以定義各類蠕變或膨脹演化方程；關于材料的熱力學特性可以采用UMATHT

子程序；定義粘彈性材料或超彈性材料可以采用UHYPEL

和UHYPER子程序；6、用戶定義的狀態(tài)變量狀態(tài)變量主要包括定義場變量、與求解過程相關的狀態(tài)變量，以后重新定義材料點的狀態(tài)變量，主要有

UFIELD子程序、SDVINI子程序和USDFLD子程序。此外還包括定義摩擦接觸屬性的子程序，如定義摩擦接觸行為的FRIC子程序，以及接觸面行為定義的UINTER

子程序等。7、其他用戶子程序此外，還包括特殊類型用途的子程序，如定義多點約束的子程序

MPC，定義局部坐標的ORIENT子程序等。上述子程序的分類僅限于在巖土工程領域，其他領域有不同的分類方法。UMAT使用方法1、UMAT簡介用戶材料子程序（User-definedMaterialMechanicalBehavior，簡稱UMAT）是ABAQUS提供給用戶定義自己的材料屬性的Fortran程序接口，使用戶能使用ABAQUS材料庫中沒有定義的材料模型。用戶材料子程序UMAT通過與ABAQUS主求解程序的接口實現(xiàn)與ABAQUS的資料交流。UMAT子程序具有強大的功能，具體功能如下：可以定義材料的本構關系，使用ABAQUS材料庫中沒有包含的材料進行計算，擴充程序功能。幾乎可以用于力學行為分析的任何分析過程，幾乎可以把用戶材料屬性賦予ABAQUS中的任何單元。必須在UMAT中提供材料本構的雅可比（Jacobian）矩陣，即應力增量對應變增量的變化率。UMAT中的應力矩陣、應變矩陣以及矩陣DDSDDE、DDSDDT、DRPLDE等，都是直接分量存儲在前，剪切分量存儲在后。直接分量有NDI個，剪切分量有NSHR個。各分量之間的順序根據(jù)單元自由度的不同有一些差異，所以編寫UMAT時要考慮到所使用單元的類別。DDSDDE(NTENSNTENS)：一個NTENS×NTENS的矩陣，稱作Jacobian矩陣，即(?Δσ/?Δε)。DDSDDE(I,J)定義了第J個應變分量的微小變化對第I個應力分量帶來的影響變化。STRAN(NTENS)：增量開始時的總壓變數(shù)組。DSTRAN(NTENS)：應變增量數(shù)組。DSTRAN(NTENS)：應變增量數(shù)組。TIME：當前增量開始時總時間的值。DTIME：增量步的時間增量

。

TEMP：開始的溫度。DTEMP：增量步的溫度增量。

PREDEF：預定場內(nèi)變量基于節(jié)點處的插值值。

DPRED：預定場內(nèi)變量的增量。

CMNAME：用戶定義材料的名稱。

UMAT應用實例1、驗證Abaqus6.13VerificationGuide中UMAT實例用UMAT戶子程序解決各向同性米塞斯塑性模型

載入

輸入文件umat.inp，得到如下圖形。按下圖所示創(chuàng)建作業(yè)（Job）按下圖所示操作載入umat.for子程序文件一段時間后，結果如下圖所示。點擊Submit之后，結果如下圖所示。最后查看可