hyperworks RADIOSS材料的二次开发实例介绍

RADIOSS用户二次开发-用户材料模型(User Material LAW) –实例实例下面是一个用于实体单元弹性材料模型的二次开发的例子，这个例子来选自RADIOSS二次开发工具书( User’s Code Interface) 的2.3节。

在这个材料模型的二次开发中，首先需要的子程序有：⚫Starter子程序：LECM29⚫Engine子程序：SIGEPS29⚫两个子程序所求的是：单元应力σ我们的目的是通过上面两个子程序能够描述材料的力学性能。

那么对于这个简单的弹性材料的力学性能是描述下面的应力应变关系：σ=Dε这里σ和ε应力应变的张量，D是描述材料的张量。

如果σ和ε写出1X6矢量型式，那么上面的关系用矩阵表示为：()()11011221121202122xx xx yy yy zz zz xy xy yz yz zx zx E ννννννσενννσενσεσγνννσγσγν−⎡⎤⎢⎥−⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥−⎢⎥⎢⎥⎢⎥−⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥+−⎢⎥⎢⎥⎢⎥−⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥−⎢⎥⎣⎦σεDσ是我们所求的应力，ε是RADIOSS 内部其他程序计算后存储在EPSPXX ,EPSPYY ,EPSPZZ ,EPSPXY ,EPSPYZ ,EPSPZX 中的，在定义engine 子程序时可以在engine 中调用。

D 矩阵中我们可以看出需要杨氏模量E 和泊松比ν，那么这两个参数需要用户定义，所以需要用LECM29的starter 子程序读入，并通过内部参数UPARAM(*)传递给engine 子程序SIGEPS29，以用于计算D 矩阵。

这样就可求出单元应力σ。

最后计算声速c 用于在RADIOSS 其他内部程序中计算时间步长。

所以首先我们来编写starter 的子程序LECMnn （这里是 LECM29）。

在这个starter 子程序中读入材料密度，杨氏模量，泊松比。

如下图所示：C=================================================================C This subroutine reads the user material parameters.C================================================================= SUBROUTINE LECM29 (IIN, IOUT, UPARAM ,MAXUPARAM,NUPARAM,. NUVAR,IFUNC,MAXFUNC,NFUNC,STIFINT)首先是写好子程序的名称，在这个stater子程序中用nn=29，所以子程序名称为LECM29，即用于/MAT/USER1或/MAT/LAW29。

C-----------------------------------------------C I m p l i c i t T y p e sC-----------------------------------------------C IMPLICIT NONEC-----------------------------------------------C D u m m y A r g u m e n t sC-----------------------------------------------INTEGER IIN,IOUT,MAXUPARAM,NUPARAM,NUVAR,MAXFUNC,NFUNC,. IFUNC(MAXFUNC)DOUBLE PRECISION UPARAM(MAXUPARAM),STIFINT这里是用于定义IIN，IOUT等等子程序用到的参数的数据格式，整形integer实形双精度double procision.一般实形都定义为双精度。

C-----------------------------------------------C L o c a l V a r i a b l e sC-----------------------------------------------DOUBLE PRECISION E,NU,A11,A12,A44这里定义我们在程序中需要输入的杨氏模量，泊松比等等参数的数据格式，这里是定义了实形双精度CC======================================C ELASTIC LAW WITH SOLIDSC======================================CC-----------------------------------------------C INPUT FILE READING (USER DATA)C-----------------------------------------------READ(IIN,'(2F20.0)')E,NU这里用于读入杨氏模量E和泊松比NU。

IIN表示使用RADIOSS内部定义好的设备读入数据，2F20.0表示这两个参数是在20位的A11 = E * (1.-NU) / (1.+NU) / (1.-2.*NU) A12 = E * NU / (1.+NU) / (1.-2.*NU) A44 = E / 2. / (1.+NU)这里的A11，A12和A44用于构造弹性材料的本构。

比如对于实体单元，弹性材料的本构为：()()11011221121202122xx xx yy yy zz zz xy xy yz yz zx zx E ννννννσενννσενσεσγνννσγσγν−⎡⎤⎢⎥−⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥−⎢⎥⎢⎥⎢⎥−⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥+−⎢⎥⎢⎥⎢⎥−⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥−⎢⎥⎣⎦()()()111112E A ννν−=+−()()12112E A ννν=+−()4421EA ν=+用A11，A12和A44表达上面的本构为：11121212111201212114404444xx xx yy yy zz zz xy xy yz yz zx zx A A A A A A A A A A A A σεσεσεσγσγσγ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦CC----------------------------------------------- C DATA CHECKINGC----------------------------------------------- IF(NU.LT.0.0.OR.NU.GE.0.5)THENWRITE(IOUT,*)' ** ERROR : WRONG NU VALUE' ENDIF这里我们还要对输入数据进行检测。

比如这里如果输入的不合理不符合实际物理情况的数据，（泊松比0ν<或0.5ν>）那么就要使用RADIOSS 中的输出设备IOUT 来给这个二次开发程序的使用者以警示信息。

NUPARAM = 3IF(NUPARAM.GT.MAXUPARAM)THENWRITE(IOUT,*)' ** ERROR : NUPARAM GT MAXUPARAM' WRITE(IOUT,*)' NUPARAM =',NUPARAM, . ' MAXUPARAM =',MAXUPARAM ELSE这里定义内部参数的个数NUPARAM 。

并且用一个自检的IF 语句来提示编写程序者如果NUPARAM 超过了最大的内部参数容量MAXUPARAM C-----------------------------------------------C USER MATERIAL PARAMETERS DEFINITION C----------------------------------------------- C used in sigeps29 (solid 2d,3d) UPARAM(1) = A11 UPARAM(2) = A12 UPARAM(3) = A44 ENDIF这里将上面定义的A11，A12和A44赋值给内部参数数组UPARAM(i)。

这个内部参数数值可以将starter 中读入的数据直接传递给engine 程序。

CC-------------------------------------------------C NUMBER OF USER ELEMENT VARIABLES AND CURVES C------------------------------------------------- NUVAR = 0 NFUNC = 0这里由于我们在这个简单的弹性材料中并不需要曲线输入，所以这里定义NFUNC 和NUVAR 为0。

CC----------------------------------------------- C USED FOR SOLIDSC----------------------------------------------- C used for interface (solid+shell) STIFINT = A11将A11赋值给参数STIFINT ，这个参数用于接触中材料刚度。

CC------------------------------------------------- C OUTPUT FILE PRINTC------------------------------------------------- WRITE(IOUT,1000)WRITE(IOUT,1100)E,NU这里在RADIOSS 的starter 输出文档*0.out 中打印出所读取的杨氏模量和泊松比的值。

C1000 FORMAT(& 5X,' ELASTIC USER LAW 29',/,& 5X,' ------------------ ',//)1100 FORMAT(& 5X,'E . . . . . . . . . . . . . . . . . . .=',E12.4/& 5X,'NU. . . . . . . . . . . . . . . . . . .=',E12.4//)CC-------------------------------------------------RETURNEND这里starter子程序LECM29就结束了。