Abaqus用户子程序VUMAT

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abaqus1用户材料子程序

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19 ABAQUS用户材料子程序(UMAT)虽然ABAQUS为用户提供了大量的单元库和求解模型,使用户能够利用这些模型处理绝大多数的问题;但是现实世界毕竟十分复杂,ABAQUS不可能把所有可能出现的问题都包含进去。

所以ABAQUS提供了大量的用户子程序(User Subroutine)。

用户子程序允许用户在找不到合适模型的情况下自行定义符合自己问题的模型。

这些用户子程序涵盖了建模从载荷到单元的几乎各个部分。

ABAQUS为用户提供的这个接口,允许用户通过自定义的子程序定制ABAQUS,以实现特定的功能。

用户子程序具有以下的功能和特点:(1)如果ABAQUS的一些固有选项模型功能有限;用户子程序可以提高ABAQUS中这些选项的功能;(2)通常用户子程序是用FORTRAN语言的代码写成;(3)它可以以几种不同的方式包含在模型中;(4)由于它们没有存储在restart文件中,如果需要的话,可以在重新开始运行时修改它;(5)在某些情况下它可以利用ABAQUS允许的已有程序。

要在模型中包含用户子程序,可以利用ABAQUS执行程序,在abaqus执行程序中应用user选项指明包含这些子程序的FORTRAN源程序或者目标程序的名字。

提示:ABAQUS的输入文件除了可以通过ABAQUS/CAE的作业模块中提交运行外,还可以在ABAQUS Command窗口中输入ABAQUS执行程序直接运行:ABAQUS job=输入文件名 user=用户子程序的Fortran文件名ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都支持用户子程序功能,但是他们所支持的用户子程序种类不尽相同,读者在需要使用时请注意查询手册。

在接下来的最后两章里,我们将讨论两种常用的用户子程序——用户材料子程序和用户单元子程序。

本章将通过在ABAQUS/Standard中创建Johnson-Cook的材料模型,对编写Standard 的用户材料子程序UMAT进行一个简单介绍。

abaqus vumat 原理

abaqus vumat 原理

abaqus vumat 原理英文回答:VUMAT is a user-defined material subroutine in Abaqus that allows users to define their own material behavior. It is a powerful tool that can be used to model complex material behavior that cannot be captured by Abaqus' built-in material models.VUMAT is a Fortran subroutine that is called by Abaqus during the solution of a finite element analysis. The subroutine is passed a set of input parameters, including the current stress, strain, and temperature state of the material. The subroutine then calculates the new stress and strain state of the material based on the input parameters and the user-defined material model.VUMAT can be used to model a wide variety of material behaviors, including:Elastic-plastic behavior.Viscoelastic behavior.Damage behavior.Failure behavior.VUMAT is a complex subroutine to write, but it can be a very powerful tool for modeling complex material behavior.中文回答:VUMAT 是 Abaqus 中的一个用户定义材料子程序,允许用户定义自己的材料行为。

ABAQUS材料用户子程序UMAT学习报告

ABAQUS材料用户子程序UMAT学习报告

具有友好的用户 界面和易用的操 作流程,方便用 户进行学习和使 用
UMAT子程序简介
UMAT子程序是 ABAQUS材料用户 自定义模块,允许 用户根据实际需求 编写材料本构模型。
UMAT子程序采用C 语言编写,用户需要 具备一定的编程基础。
UMAT子程序可以实 现多种材料本构模型 ,如弹性、塑性、蠕 变等。
UMAT子程序实现细节
编程语言和接口
A B A Q U S 材 料 用 户 子 程 序 U M AT 使 用Fortran语言编写
U M AT 子 程 序 中 可 以 定 义 材 料 属 性 、 本构关系等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
U M AT 子 程 序 通 过 A B A Q U S 提 供 的 接口与主程序进行交互
不足:使用门槛较高,需要用户具备一定的编程基础
未来展望:期待更多的用户参与开发,不断完善子程序功能
总结:UMAT子程序为用户提供了强大的材料模型描述能力,但使用过程中需要注意其局 限性
在ABAQUS中的未来发展方向
开发更高效的材料模型 集成人工智能和机器学习技术 增强与CAD软件的集成 扩展对多物理场模拟的支持
适用于金属材料
适用于复合材料
适用于橡胶材料
适用于陶瓷材料
参数的合理选择
参数选择需符合实际物理模型 参数选择需考虑材料特性 参数选择需经过实验验证 参数选择需注意收敛性和稳定性
收敛性和稳定性问题
收 敛 性 : U M AT 子 程 序 在 迭 代 过 程 中应满足收敛条件,否则可能导致 计算失败或结果不准确。
边界条件和初始条件
边界条件:描述模型在边界上的行为,如位移、速度等 初始条件:描述模型在初始时刻的状态,如温度、压力等

vumatht热力耦合子程序

vumatht热力耦合子程序

vumatht热力耦合子程序VUMATHT热力耦合子程序:高效实现热力学仿真VUMATHT(Virtual Uniaxial Material Hardening Thermal)是一种用于ABAQUS有限元软件的用户材料子程序,用于模拟材料的热力学响应。

本文将介绍VUMATHT热力耦合子程序的基本原理、应用场景以及优势,以期帮助读者更好地了解和使用这一强大的工具。

1. 基本原理VUMATHT热力耦合子程序是基于ABAQUS软件的用户材料子程序,它通过自定义的材料本构模型和热传导方程来描述材料的热力学响应。

在仿真过程中,VUMATHT能够准确预测材料在热载荷下的力学行为,并考虑材料的热膨胀和热传导效应。

2. 应用场景VUMATHT热力耦合子程序广泛应用于各个领域的热力学仿真,特别是在工程领域中的材料研究和结构设计中。

以下是一些典型的应用场景:2.1 材料的热膨胀分析VUMATHT能够精确模拟材料在温度变化下的热膨胀行为,帮助工程师预测材料在不同温度条件下的尺寸变化,从而指导结构的设计和优化。

2.2 热应力分析在高温环境下,材料会受到热应力的影响,导致变形和损坏。

VUMATHT可以模拟材料的热应力分布,帮助工程师评估结构在高温条件下的稳定性和安全性。

2.3 焊接仿真焊接过程中,由于温度梯度和热应力的作用,材料可能发生塑性变形和裂纹。

VUMATHT可以模拟焊接过程中的热力学响应,帮助工程师优化焊接工艺,减少变形和裂纹的产生。

3. 优势VUMATHT热力耦合子程序相比其他热力学模拟方法具有以下优势:3.1 精度高VUMATHT基于先进的材料本构模型和热传导方程,能够准确预测材料的热力学响应。

与传统的经验公式相比,VUMATHT能够更准确地预测材料的热膨胀、热应力等关键参数。

3.2 灵活性强VUMATHT是一个用户材料子程序,用户可以根据实际需求自定义材料的本构模型和热传导方程。

这使得VUMATHT在不同材料和应用场景下具有很大的灵活性,能够满足各种复杂的仿真需求。

浅谈ABAQUS用户子程序

浅谈ABAQUS用户子程序

Home浅谈ABAQUS用户子程序李青清华大学工程力学系摘要本文首先概要介绍了ABAQUS的用户子程序和应用程序,然后从参数,功能两方面详细论述了DLOAD, UEXTERNALDB, URDFIL三个用户子程序和GETENVVAR,POSFIL,DBFILE三个应用程序,并详细介绍了ABAQUS的结果文件(.FIL)存储格式。

关键字ABAQUS,用户子程序,应用程序,结果文件一、前言:ABAQUS为用户提供了强大而又灵活的用户子程序接口(USER SUBROUTINE)和应用程序接口(UTILITY ROUTINE)。

ABAQUS 6.2.5一共有42个用户子程序接口,13个应用程序接口,用户可以定义包括边界条件、荷载条件、接触条件、材料特性以及利用用户子程序和其它应用软件进行数据交换等等。

这些用户子程序接口使用户解决一些问题时有很大的灵活性,同时大大的扩充了ABAQUS的功能。

例如:如果荷载条件是时间的函数,这在ABAQUS/CAE 和INPUT 文件中是难以实现的,但在用户子程序DLOAD中就很容易实现。

二.在ABAQUS中使用用户子程序ABAQUS的用户子程序是根据ABAQUS提供的相应接口,按照FORTRAN语法用户自己编写的代码。

在一个算例中,用户可以用到多个用户子程序,但必须把它们放在一个以.FOR为扩展名的文件中。

运行带有用户子程序的算例时有两种方法,一是在CAE中运行,在EDIT JOB菜单的GENERAL子菜单的USER SUBROUTINE FILE对话框中选择用户子程序所在的文件即可;另外是在ABABQUS COMMAND用运行,语法如下:ABAQUS JOB=[JOB] USER¡[.FOR]¡C用户在编写用户子程序时,要注意以下几点:1.用户子程序不能嵌套。

即任何用户子程序都不能调用任何其他用户子程Home序,但可以调用用户自己编写的FORTRAN子程序和ABAQUS应用程序。

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Home浅谈ABAQUS用户子程序李青清华大学工程力学系摘要本文首先概要介绍了ABAQUS的用户子程序和应用程序,然后从参数,功能两方面详细论述了DLOAD, UEXTERNALDB, URDFIL三个用户子程序和GETENVVAR,POSFIL,DBFILE三个应用程序,并详细介绍了ABAQUS的结果文件(.FIL)存储格式。

关键字ABAQUS,用户子程序,应用程序,结果文件一、前言:ABAQUS为用户提供了强大而又灵活的用户子程序接口(USER SUBROUTINE)和应用程序接口(UTILITY ROUTINE)。

ABAQUS 6.2.5一共有42个用户子程序接口,13个应用程序接口,用户可以定义包括边界条件、荷载条件、接触条件、材料特性以及利用用户子程序和其它应用软件进行数据交换等等。

这些用户子程序接口使用户解决一些问题时有很大的灵活性,同时大大的扩充了ABAQUS的功能。

例如:如果荷载条件是时间的函数,这在ABAQUS/CAE 和INPUT 文件中是难以实现的,但在用户子程序DLOAD中就很容易实现。

二.在ABAQUS中使用用户子程序ABAQUS的用户子程序是根据ABAQUS提供的相应接口,按照FORTRAN语法用户自己编写的代码。

在一个算例中,用户可以用到多个用户子程序,但必须把它们放在一个以.FOR为扩展名的文件中。

运行带有用户子程序的算例时有两种方法,一是在CAE中运行,在EDIT JOB菜单的GENERAL子菜单的USER SUBROUTINE FILE对话框中选择用户子程序所在的文件即可;另外是在ABABQUS COMMAND用运行,语法如下:ABAQUS JOB=[JOB] USER¡[.FOR]¡C用户在编写用户子程序时,要注意以下几点:1.用户子程序不能嵌套。

即任何用户子程序都不能调用任何其他用户子程Home序,但可以调用用户自己编写的FORTRAN子程序和ABAQUS应用程序。

Abaqus材料用户子程序UMAT基础知识及手册例子完整解释

Abaqus材料用户子程序UMAT基础知识及手册例子完整解释

1、为何需要使用用户材料子程序(User-Defined Material, UMAT )?很简单,当ABAQUS 没有提供我们需要的材料模型时。

所以,在决定自己定义一种新的材料模型之前,最好对ABAQUS 已经提供的模型心中有数,并且尽量使用现有的模型,因为这些模型已经经过详细的验证,并被广泛接受。

UMAT 子程序具有强大的功能,使用UMAT 子程序:(1)可以定义材料的本构关系,使用ABAQUS 材料库中没有包含的材料进行计算,扩充程序功能。

(2) 几乎可以用于力学行为分析的任何分析过程,几乎可以把用户材料属性赋予ABAQU S 中的任何单元。

(3) 必须在UMAT 中提供材料本构模型的雅可比(Jacobian )矩阵,即应力增量对应变增量的变化率。

(4) 可以和用户子程序“USDFLD ”联合使用,通过“USDFLD ”重新定义单元每一物质点上传递到UMAT 中场变量的数值。

2、需要哪些基础知识?先看一下ABAQUS 手册(ABAQUS Analysis User's Manual )里的一段话:Warning: The use of this option generally requires considerable expertise(一定的专业知识). The user is cautioned that the implementation (实现) of any realistic constitutive (基本) model requires extensive (广泛的) development and testing. Initial testing on a single eleme nt model with prescribed traction loading (指定拉伸载荷) is strongly recommended. 但这并不意味着非力学专业,或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹,因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件,而只是提供一个描述材料力学性能的本构方程(Constitutive equation )而已。

21ABAQUS用户材料子程序_1502407

21ABAQUS用户材料子程序_1502407

21 ABAQUS用户材料子程序(UMAT)虽然ABAQUS为用户提供了大量的单元库和求解模型,使用户能够利用这些模型处理绝大多数的问题;但是实际问题毕竟非常复杂,ABAQUS不可能直接求解所有可能出现的问题。

所以ABAQUS提供了大量的用户自定义子程序(User Subroutine),允许用户在找不到合适模型的情况下自行定义符合自己问题的模型。

这些用户子程序涵盖了建模、载荷到单元的几乎各个部分。

用户子程序具有以下的功能和特点:(1)如果ABAQUS的一些固有选项模型功能有限,用户子程序可以提高ABAQUS中这些选项的功能;(2)通常用户子程序是用FORTRAN语言的代码写成;(3)它可以以几种不同的方式包含在模型中;(4)由于它们没有存储在restart文件中,如果需要的话,可以在重新开始运行时修改它;(5)在某些情况下它可以利用ABAQUS允许的已有程序。

要在模型中包含用户子程序,可以利用ABAQUS执行程序,在执行程序中应用user 选项指明包含这些子程序的FORTRAN源程序或者目标程序的名字。

提示:ABAQUS的输入文件除了可以通过ABAQUS/CAE的作业模块中提交运行外,还可以在ABAQUS Command窗口中输入ABAQUS执行程序直接运行:ABAQUS job=输入文件名 user=用户子程序的Fortran文件名ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit都支持用户子程序功能,但是他们所支持的用户子程序种类不尽相同,读者在需要使用时请注意查询手册。

在接下来的两章里,我们将讨论两种常用的用户子程序——用户材料子程序和用户单元子程序。

本章将通过在ABAQUS/Standard中创建Johnson-Cook的材料模型,介绍编写ABAQUS/Standard的用户材料子程序UMAT。

在ABAQUS/Explicit中编写用户材料子程序VUMAT与之相似,但是由于隐式和显式两种方法本身的差异,它们之间也有一些不同,请读者在具体使用前仔细查阅ABAQUS手册中的相关内容。

5.本构模型-应力更新专题-UMAT和VUMAT

5.本构模型-应力更新专题-UMAT和VUMAT

3.前推后拉及Lie导数
Lie导数
后拉和前推的概念为定义张量的时间导数提供了数学上的一致性 -Lie导数。如框5.17,Kirchhoff应力的Lie导数是其应力的后拉的时 间导数的前推。
D D Lv τ * ( * τ) F (F1 τ) Dt Dt
Lagrangian矢量dX和Eulerian矢量dx定义的二阶张量
可以由后拉和前推运算给出E-L张量之间映射的统一描述。 例如,L矢量dX由F前推到当前构形给出E矢量dx
dx F dX * dX
Eulerian-Lagrangian 前推运算
1 E矢量dx由 F 后拉到参考构形给出L矢量dX
Jaumann率 发生有限剪切时 慎用Jaumann率
Green-Naghdi率
2.几种客观率的关系
如何得到正确的结果? 切线模量之间的关系
次弹性本构关系共同应用的形式为
σ J CsJ : D
σ T CsT : D
σ G CsG : D
对于各向同性材料Jaumann率的切线模量为
退化
Ω σ σ ΩT σG σ
=W 简化
Assume
W σ σ WT σJ σ
2.几种客观率的关系
总结一: Comparison of different objective stress rate
Truesdell •Difficult to implement •Not used in commercial software •Kinematically consistent with the rate of Cauchy stress •Must accurately determine the rotation tensor R •Relatively easy to implement •Produces symmetric tangent moduli

vumat子程序中props里面用到的输入参数

vumat子程序中props里面用到的输入参数

1. 简介VUMAT子程序是ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit中提供的用户可编程材料子程序,用于描述复杂的非线性材料行为。

在VUMAT子程序中,props是一组输入参数,用于定义材料的本构关系和其他相关性质。

本文将围绕VUMAT子程序中props所使用到的输入参数展开讨论。

2. 材料本构在VUMAT子程序中,props参数用于定义材料的本构关系。

材料的本构关系描述了材料的应力-应变行为,是模拟材料力学性能的重要组成部分。

props中的输入参数包括弹性模量、泊松比、屈服强度等。

这些参数通过合适的本构模型,可以描述材料在不同应变和应力条件下的响应。

3. 温度相关性质除了力学性质外,props参数还可用于定义材料的温度相关性质。

热膨胀系数、热导率等参数可以通过props输入,从而在材料模拟中考虑温度对材料性能的影响。

这些参数的准确定义对于模拟材料在高温或低温环境下的力学行为非常重要。

4. 动态行为对于需要考虑动态加载条件下材料行为的模拟,props参数也包含了相关的输入项。

材料的惯性系数、动态强度等参数可通过props输入,用于描述材料在高速加载或冲击加载下的响应。

5. 材料失效材料的失效行为也可通过props参数进行定义。

断裂韧性、疲劳强度等参数可以在props中输入,用于描述材料在不同失效机制下的行为。

这些参数对于模拟材料的寿命和可靠性具有重要意义。

6. 参数输入方式在使用VUMAT子程序时,用户需根据所选用的本构模型和材料性质,准确输入props参数。

通常情况下,props参数的输入由用户自行编写的子程序中的对应部分进行设置。

需要注意的是,输入参数的准确性和一致性对于模拟结果的准确性有着重要的影响。

7. 总结在VUMAT子程序中,props参数是用户定义材料本构关系和其他相关性质的重要输入项。

合理准确地设置props参数,对于有效模拟材料的力学行为和失效机制具有重要意义。

abaqus umat于计算力学之应用

abaqus umat于计算力学之应用

abaqus umat是一种在计算力学中广泛应用的有限元分析软件。

它可以通过用户自定义的子程序(也称为umat)进行材料本构关系的定义,使得在模拟复杂材料行为时能够更加精确地描述材料的非线性和非均匀性等特性。

abaqus umat能够有效地模拟材料的机械性能,并在工程领域具有广泛的应用。

1. 什么是abaqus umat?abaqus umat是abaqus软件中用于用户自定义材料本构关系的子程序。

它可以实现对材料行为的精确描述,包括材料的非线性、非均匀性等特性。

通过abaqus umat,用户可以自定义材料的本构关系和材料参数,以满足对于各种材料行为的精确模拟需求。

2. abaqus umat的实现原理abaqus umat的实现依赖于有限元分析方法。

用户可以通过编写程序,在abaqus中调用该程序来定义材料的本构关系。

在有限元分析中,材料的本构关系是描述材料应力和应变之间关系的重要参数,通过用户自定义的umat程序,可以实现对材料行为的更为精确的描述。

3. abaqus umat的应用领域abaqus umat在工程领域有着广泛的应用。

例如在航空航天领域,abaqus umat可以用于模拟飞机结构的材料行为,预测飞机在不同载荷下的应力应变分布,进行疲劳分析等。

在汽车工业中,abaqus umat可以用于模拟汽车结构在碰撞时的材料行为,以及进行车身强度分析等。

abaqus umat还被广泛应用于建筑、船舶、能源等领域,在模拟复杂材料行为时发挥着重要作用。

4. abaqus umat的优势相较于其他有限元分析软件,abaqus umat的优势在于其灵活性和精确性。

用户可以通过编写自定义的umat程序,实现对材料行为的精确描述,满足各种复杂条件下的模拟需求。

abaqus umat还具有较强的兼容性和扩展性,可以与abaqus的其他模块结合使用,实现更为全面的分析和模拟。

5. 用户如何编写abaqus umat程序编写abaqus umat程序需要一定的编程和材料力学知识。

ABAQUS材料用户子程序UMAT学习报告

ABAQUS材料用户子程序UMAT学习报告

NDI:某一点上直接应力组件数。 NSHR:某一点上剪切应力组件数。 NTENS:总应力分量个数,(=NDI+NSHR)。
NSTATV:存储与解有关的状态变量数组个数。 PROPS (NPROPS):材料常数数组。 COORDS:当前积分点坐标。DROT(3,3) :旋转增量矩阵。 CELENT:特征元素长度。
载入 输入文件umat.inp,得到如下图形。
按下图所示操作载入umat.for子程序文件 按下图所示创建作业(Job)
点一击段S时ub间m后it之,后结,果结如果下如图下所图示所。示。
最后查看可视化后处理,得到如下云图。
2、验证利用UMAT进行二次开发的实例
实例:最简单的杆件单轴拉伸,材料本构模型ARDMLO子A程D序;;特此殊外分,布读的取牵结
果引文力件的可U采T用RAUCRLODAFIDL ;子温程度序场。边界的 UTEMP 。
4、用户定义的单元
对于特殊类型的单元,可采用 UEL 子程序进行定义。
5、用户定义的材料特性和本构关系
几乎可以用于力学行为分析的任何分析过程,几乎可 以把用户材料属性赋予 ABAQUS 中的任何单元。
必须在 UMAT 中提供材料本构的雅可比( Jacobian) 矩阵,即应力增量对应变增量的变化率。
2、UMAT书写格式
定义了一些相关参数与变量的 精确度,从 ABAQUS 安装目 录下可找到
UMAT 中的应力矩阵、应变矩阵以及矩阵 DDSDDE、 DDSDDT、 DRPLDE 等,都是直接分量存储在前,剪切分 量存储在后。直接分量有 NDI 个,剪切分量有 NSHR 个。 各分量之间的顺序根据单元自由度的不同有一些差异,所以 编写 UMAT 时要考虑到所使用单元的类别。

Abaqus子程序UMAT和VUMAT的例子

Abaqus子程序UMAT和VUMAT的例子

From******************************************************************************* UMAT FOR ABAQUS/STANDARD INCORPORATING ELASTIC BEHAVIOUR FOR PLANE **** STRAIN AND AXI-SYMMETRIC ELEMENTS. *************************************************************************************************************************************************************USER SUBROUTINESUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT,DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC)CINCLUDE''CCHARACTER*80 CMNAMECCDIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),1 DDSDDE(NTENS,NTENS),DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),2 STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1),3 PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3)CCPARAMETER (M=3,N=3,ID=3,ZERO=,ONE=,TWO=,THREE=,SIX=, NINE=, TOLER=CDIMENSION DSTRESS(3)CC--------------------------------------------------------------------C SPECIFY MATERIAL PROPERTIESCE = PROPS(1)XNUE = PROPS(2)CCC SET UP ELASTICITY MATRIXCE11 = E/*XNUE)E12 = E*XNUE/*XNUE)EG2 = E/(ONE+XNUE)EG = EG2/TWOCC DETERMINE STRESS INCREMENTCDSTRESS(1) = E11*DSTRAN(1)+E12*DSTRAN(2)DSTRESS(2) = E11*DSTRAN(2)+E12*DSTRAN(1)DSTRESS(3) = EG *DSTRAN(3)CC UPDATE STRESSCDO K = 1,NTENSSTRESS(K) = STRESS(K) + DSTRESS(K)END DOCC DETERMINE JACOBIANCDDSDDE(1,1) = E11DDSDDE(2,2) = E11DDSDDE(1,2) = E12DDSDDE(2,1) = E12DDSDDE(1,3) =DDSDDE(3,1) =DDSDDE(3,3) = EGCCRETURNEND********************************************************************* ** VUMAT FOR ABAQUS/Explicit INCORPORATING ELASTIC BEHAVIOUR ** ** FOR SHELL ELEMENTS under PLANE STRESS ** ******************************************************************* *USER SUBROUTINEsubroutine vumat(C Readonly-1 nblock,ndir,nshr,nstatev,nfieldv,nprops,lanneal,2 stepTime,totalTime,dt,cmname,coordMp,charLength,3 props,density,strainInc,relSpinInc,4 tempOld,stretchOld,defgradOld,fieldOld,3 stressOld,stateOld,enerInternOld,enerInelasOld,6 tempNew,stretchNew,defgradNew,fieldNew,C Writeonly-5 stressNew,stateNew,enerInternNew,enerInelasNew)Cinclude''dimension props(nprops),density(nblock),1 coordMp(nblock,*),2 charLength(*),strainInc(nblock,ndir+nshr),3 relSpinInc(*),tempOld(*),4 stretchOld(*),defgradOld(*),5 fieldOld(*),stressOld(nblock,ndir+nshr),6 stateOld(nblock,nstatev),enerInternOld(nblock),7 enerInelasOld(nblock),tempNew(*),8 stretchNew(*),defgradNew(*),fieldNew(*),9 stressNew(nblock,ndir+nshr),stateNew(nblock,nstatev),1 enerInternNew(nblock),enerInelasNew(nblock)Ccharacter*80 cmnameCCparameter ( zero = , one = , two = ,1 third = / , half = , op5 =ce = props(1)xnu = props(2)twomu = e/(one+xnu)e11 = e/*xnu)e22 = e*xnu/*xnu)if ( stepTime .eq. zero ) thendo k = 1, nblockstressNew(k,1) = stressOld(k,1)1 + e11 * strainInc(k,1) + e22 * strainInc(k,2)stressNew(k,2) = stressOld(k,2)2 + e22 * strainInc(k,1) + e11 * strainInc(k,2)stressNew(k,4) = stressOld(k,4) + twomu * strainInc(k,4) strainInc(k,3) = -xnu/1 *(strainInc(k,1)+strainInc(k,2))end doelsedo k = 1, nblockstressNew(k,1) = stressOld(k,1)1 + e11 * strainInc(k,1) + e22 * strainInc(k,2)stressNew(k,2) = stressOld(k,2)2 + e22 * strainInc(k,1) + e11 * strainInc(k,2)stressNew(k,4) = stressOld(k,4) + twomu * strainInc(k,4) stressNew(k,3) =write(*,*) "stressNew(k,3)=",stressNew(k,3)strainInc(k,3) = -xnu/1 *(strainInc(k,1)+strainInc(k,2))end doendifCreturnend。

ABAQUS用户子程序

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A B A Q U S用户子程序(总4页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.MarchABAQUS用户子程序ABAQUS/Standard subroutines:: Define time-dependent, viscoplastic behavior (creep and swelling).定义和时间相关的、粘塑性的运动(蠕变和膨胀)2. DFLOW: Define nonuniform pore fluid velocity in a consolidation analysis.在压实分析中,定义非均匀孔隙流速度3. DFLUX: Define nonuniform distributed flux in a heat transfer or mass diffusion analysis.在热传递和质量扩散分析中,定义非均匀的分布流量4. DISP: Specify prescribed boundary conditions.指定规定的边界条件5. DLOAD: Specify nonuniform distributed loads.指定非均匀的分布荷载6. FILM: Define nonuniform film coefficient and associated sink temperatures for heattransfer analysis.对热传递分析指定非均匀的膜层散热系数和联合的散热器温度7. FLOW: Define nonuniform seepage coefficient and associated sink pore pressure for consolidation analysis.对压实分析定义非均匀的渗流系数和渗入孔隙压力8. FRIC: Define frictional behavior for contact surfaces.对接触面定义摩擦9. GAPCON: Define conductance between contact surfaces or nodes in a fully coupled temperature-displacement analysis or pure heat transfer analysis.在一个完全耦合的温度—置换分析或者是纯热传递分析中,定义接触面或节点间的导热系数。

ABAQUS 子程序VUMAT 的坐标系的问题的讨论

ABAQUS 子程序VUMAT 的坐标系的问题的讨论

SimWe 仿真论坛---(论坛实行邀请码注册)'s Archiver SimWe 仿真论坛---(论坛实行邀请码注册) » A04:ABAQUS » ABAQUS 子程序VUMAT 的坐标系的问题的讨论billowriver 发表于 2009-4-6 05:50ABAQUS 子程序VUMAT 的坐标系的问题的讨论在ABAQUS/Explicit 里面,Vumat 里的所有变量都是相对于一个corotational 坐标系 来说的,而在ABAQUS 的odb 里面显示的是cauchy stress, 是相对于当前坐标系来讲的。

因为变形梯度 F=RU ,意思是材料先变形U ,再做一个刚体旋转R ,而这个corotational 坐标系是在材料做刚体旋转前的坐标系,ABAQUS 上面说由于做刚体旋转不会影响应力在相应坐标系里的大小,因此刚体旋转前后应力大小应该一样,即VUMAT 里面的StressNew 和odb 里面显示的cauchy stress 大小应该一样。

我在做单轴拉伸模拟得到的结果二者一样,但是如果做剪切模拟,如果剪切力和正应力同时存在的话,StressNew 和odb 里面的应力不一样,即使把StressNew 设成常数,在odb 里得到的应力也不是常数。

很奇怪。

这种影响在小变形下差别很小,但是大变形时候会产生很大误差。

如何用VUMAT 计算出当前的cauchy stress, 哪位高手知道或者有兴趣的可以一起讨论下。

S_true=RSR',但是ABAQUS 里面没有直接提供R ,而是提供了F_old ,F_new, U_old, U_new ,但是Vumat 里面应变也是基于corotational 坐标系的,而且是lnV,在这里=lnUshawn2008 发表于 2009-4-6 06:05[i=s] 本帖最后由 shawn2008 于 2009-4-6 06:07 编辑 [/i]太多概念错误,我都不知道从哪开始说起了。

Abaqus材料属性定义部分翻译《User-definedmechanicalmateri

Abaqus材料属性定义部分翻译《User-definedmechanicalmateri

淤Abaqus材料属性定义部分翻译« User-defined mechanical materiUser-defined mechanical material behavior 翻译产品Abaqus /Standard Abaqus/Explicit Abaqus /CAE 参考“UMAT ,Abaqus User Subroutines Reference Manual 的部分“VUMAT ,Abaqus User Subroutines Reference Manual 的部分*USER MATERIAL * DEPVAR“指定解决方案的参考状态变虽,“节“为用户材料定义常虽”,节概述在ABAQUS^用户自定义材料力学行为:通过一个接口,任何力学本构模型可以添加到库中;要求一个本构模型是在用户子程序UMA械VUMA冲编程;和需要相当大的努力和专业知识:这种方法的特点是非常通用和有效的,但这并不是一个较常规的用法。

应力分H和应变增H接口子程序一直采用柯西应力组件实现。

土壤问题的“应力”应理解为有效应力。

应变增虽是位移增虽梯度对称部分定义在用户子程序UMAT的应力和应变分虽的方向取决于局部方向(a Orientations, ” Section ).。

在用户子程序VUMATff有的应变值是中间增虽配置计算得到。

所有的张虽坐标与材料点旋转定义。

为了说明应力在这方面的定义,参照杆,如图,通过拉伸和旋转,从原来的位置AB,到其新的位置AB'。

这种变形可以两个阶段获得;第一,拉伸杆件,如图,然后运用刚体转动,如图。

Figure - 1 Stretched and rotated bar.Figure - 2 Stretching of bar. Figure - 3 Rigidbody rotation of bar.杆件的应力在拉伸后达到,这个应力并没有改变刚体转动。

坐标系的旋转是于刚体旋转在自转坐标系统导致的。

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Pipe elements For pipe elements the stretch tensor and the deformation gradient tensor are not available. The axial strain, strainInc(*,1), and the shear strain, strainInc(*,4), associated with twist are provided along with the hoop stress, stressNew(*,2). The hoop stress is predefined based on your pipe internal and external pressure load definitions (PE, PI, HPE, HPI, PENU, and PINU), and it should not be modified here. The thickness stress, stressNew(*,3), is assumed to be zero and any value you assign is ignored. You must define the axial stress, stressNew(*,1), and the shear stress, stressNew(*,4). You must also define hoop strain, strainInc(*,2), and the pipe thickness strain, strainInc(*,3).
Component 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2-D Case 3-D Case
Initial calculations and checks
In the data check phase of the analysis Abaqus/Explicit calls user subroutine VUMAT with a set of fictitious strains and a totalTime and stepTime both equal to 0.0. This is done as a check on your constitutive relation and to calculate the equivalent initial material properties, based upon which the initial elastic wave speeds are computed.
1.2.17–1
VUMAT
Component 1 2 3 4 5 6
2-D Case 3-D Case
The shear strain components in user subroutine VUMAT are stored as tensor components and not as engineering components; this is different from user subroutine UMAT in Abaqus/Standard, which uses engineering components.
Beam elements For beam elements the stretch tensor and the deformation gradient tensor are not available. For beams in space you must define the thickness strains, strainInc(*,2) and strainInc(*,3). strainInc(*,4) is the shear strain associated with twist. Thickness stresses, stressNew(*,2) and stressNew(*,3), are assumed to be zero, and any values you assign are ignored.
1.2.17
VUMAT: User subroutine to define material behavior.
VUMAT
Product: Abaqus/Explicit
WARNING: The use of this user subroutine generally requires considerable expertise. You are cautioned that the implementation of any realistic constitutive model requires extensive development and testing. Initial testing on a single-element model with prescribed traction loading is strongly recommended.
Shell elements When VUMAT is used to define the material response of shell elements, Abaqus/Explicit cannot calculate a default value for the transverse shear stiffness of the element. Hence, you must define the element’s transverse shear stiffness. See “Shell section behavior,” Section 26.6.4 of the Abaqus Analysis User’s Manual, for guidelines on choosing this stiffness.
The component ordering of the symmetric and nonsymmetric tensors for the three-dimensional case using C3D8R elements is different from the ordering specified in “Three-dimensional solid element library,” Section 25.1.4 of the Abaqus Analysis User’s Manual, and the ordering used in Abaqus/Standard.
Nonsymmetric tensors
For nonsymmetric tensors there are ndir+2*nshr components, and the component order is given as a natural permutation of the indicesቤተ መጻሕፍቲ ባይዱof the tensor. The direct components are first and then the indirect components, beginning with the 12-component. For example, the deformation gradient is passed as
The component ordering depends upon whether the tensor is symmetric or nonsymmetric.
Symmetric tensors For symmetric tensors such as the stress and strain tensors, there are ndir+nshr components, and the component order is given as a natural permutation of the indices of the tensor. The direct components are first and then the indirect components, beginning with the 12-component. For example, a stress tensor contains ndir direct stress components and nshr shear stress components, which are passed in as
• is used to define the mechanical constitutive behavior of a material; • will be called for blocks of material calculation points for which the material is defined in a user
Special considerations for various element types
The use of user subroutine VUMAT requires special consideration for various element types.
Shell and plane stress elements You must define the stresses and internal state variables. In the case of shell or plane stress elements, NDIR=3 and NSHR=1; you must define strainInc(*,3), the thickness strain increment. The internal energies can be defined if desired. If they are not defined, the energy balance provided by Abaqus/Explicit will not be meaningful.
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