ABAQUS用户定义子程序

Abaqus用户子程序VUMAT

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

abaqus2用户单元子程序

20 ABAQUS用户单元子程序(UEL)在这一章中将列举两个在这些年里发展过的ABAQUS/Standard用户单元子程序（UEL）。

第一个例子是一个非线性的索单元，我们的目的是通过这个比较简单的例子让读者了解用户单元子程序的基本开发过程；第二个例子是一个用于计算应变梯度理论的单元，应变梯度是当今比较热点的一个科研前沿问题，有各种理论，我们为了验证新的理论，需要数值结果与实验对照来进行评价，整个例子的目的是通过它说明用户子单元可以求解的问题范围很广，但是由于内容比较艰深，程序也很长，所以这个例子我们并没有给出最后的全部程序。

另外，到目前为止，ABAQUS还只有隐式求解器ABAQUS/Standard支持用户自定义单元，而显式求解器ABAQUS/Explicit中还不支持这一功能。

20.1 非线性索单元20.1.1 背景钢索斜拉桥和斜拉索结构广泛应用于土木工程建筑上。

索力的计算分析是设计和施工的关键环节。

清华大学工程力学系在采用ABAQUS进行荆沙长江斜拉桥的计算机仿真分析（这个项目我们已在第15章“ABAQUS在土木工程中的应用（一）——荆州长江大桥南汊斜拉桥结构三维仿真分析”中讨论过）时，也曾进行了自行建立索单元的尝试。

本节介绍的就是这方面的工作。

香港理工大学土木与结构工程系采用ABAQUS有限元软件进行计算，完成了香港Ting Kau斜拉桥和Tsing Ma悬索桥的结构计算和分析。

对于钢索计算，他们采用梁单元进行模拟。

由于梁单元含有弯曲刚度，计算的高阶频率值偏高，周期较低。

一般假设索是单向受拉力的构件。

随着应变的非线性增加，索力呈非线性增加。

尽管ABAQUS单元库中有500个以上的单元类型，但是，还没有索单元。

本文发展了三维非线性索单元模型，形成ABAQUS的用户单元子程序，可以利用ABAQUS输入文件调入到具体的分析中。

通过静态和动态例题的计算比较，索单元工作良好。

20.1.2 基本公式在三维索单元计算中，如图20-1所示，坐标x 和位移u 的变量表达式为：ij ji i j ji u u u x x x -=-= (x,y,z) (u,v,w) (20-1)应变的公式为：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++=222211ji ji ji ji ji ji ji ji ji w v u w z v y u x L ε (20-2)公式（20-2）中，L 为索的长度，索的张力为：0N AE N +=ε(20-3)在公式（20-3）中，A 为截面面积，E 为弹性模量，N 0为初始张力。

abaqus UAMP用户子程序

OverviewUser subroutine UAMP:∙allows you to define the current value of an amplitude definition as a function of time;∙can be used to model control engineering aspects of your system when sensors are used (sensor values are from the beginning of theincrement);∙can use a predefined number of state variables in their definition; and ∙can optionally compute the derivatives and integrals of the amplitude function.Explicit solution dependenceThe solution dependence introduced in this user subroutine is explicit: all data passed in the subroutine for information or to be updated are values at the beginning of that increment.User subroutine interfaceSUBROUTINE UAMP(* ampName, time, ampValueOld, dt, nProps, props, nSvars,* svars, lFlagsInfo,* nSensor, sensorValues, sensorNames, jSensorLookUpTable,* AmpValueNew,* lFlagsDefine,* AmpDerivative, AmpSecDerivative, AmpIncIntegral, * AmpDoubleIntegral)CINCLUDE 'ABA_PARAM.INC'C time indicesparameter (iStepTime = 1,* iTotalTime = 2,* nTime = 2)C flags passed in for informationparameter (iInitialization = 1,* iRegularInc = 2,* iCuts = 3* ikStep = 4* nFlagsInfo = 4)C optional flags to be definedparameter (iComputeDeriv = 1,* iComputeSecDeriv = 2,* iComputeInteg = 3,* iComputeDoubleInteg = 4,* iStopAnalysis = 5,* iConcludeStep = 6,* nFlagsDefine = 6)dimension time(nTime), lFlagsInfo(nFlagsInfo),* lFlagsDefine(nFlagsDefine)dimension jSensorLookUpTable(*)dimension sensorValues(nSensor), svars(nSvars),props(nProps)character*80 sensorNames(nSensor)character*80 ampNameuser coding to define AmpValueNew, andoptionally lFlagsDefine, AmpDerivative, AmpSecDerivative,AmpIncIntegral, AmpDoubleIntegralRETURNENDVariable to be definedAmpValueNewCurrent value of the amplitude.Variables that can be updatedlFlagsDefineInteger flag array to determine whether the computation of additional quantities is necessary or to set step continuation requirements.lFlagsDefine(iComputeDeriv)If set to 1, you must provide thecomputation of the amplitude derivative.The default is 0, which means thatAbaqus computes the derivativeautomatically.lFlagsDefine(iComputeSecDeriv)If set to 1, you must provide thecomputation of the amplitude secondderivative. The default is 0, whichmeans that Abaqus computes thesecond derivative automatically. lFlagsDefine(iComputeInteg)If set to 1, you must provide thecomputation of the amplitudeincremental integral. The default is 0,which means that Abaqus computes theincremental integral automatically.lFlagsDefine(iComputeDoubleInteg)If set to 1, you must provide the computation of the amplitude incremental double integral. The default is 0, which means that Abaqus computes the incremental integral automatically.lFlagsDefine(iStopAnalysis)If set to 1, the analysis will be stoppedand an error message will be issued.The default is 0, which means thatAbaqus will not stop the analysis. lFlagsDefine(iConcludeStep)If set to 1, Abaqus will conclude the stepexecution and advance to the next step(if a next step exists). The default is 0. svarsAn array containing the values of the solution-dependent state variables associated with this amplitude definition. The number of such variablesis nsvars (see above). You define the meaning of these variables.This array is passed into UAMP containing the values of these variables at the start of the current increment. In most cases they should be updated to be the values at the end of the increment.AmpDerivativeCurrent value of the amplitude derivative.AmpSecDerivativeCurrent value of the amplitude second derivative.AmpIncIntegralCurrent value of the amplitude incremental integral.AmpDoubleIntegralCurrent value of the amplitude incremental double integral.Variables passed in for informationampNameUser-specified amplitude name, left justified.time(iStepTime)Current value of step time or frequency.time(iTotalTime)Current value of total time.ampValueOldOld value of the amplitude from the previous increment.dtTime increment.propsUser-specified array of material constants associated with this amplitude definition.nPropsUser-defined number of material constants associated with this amplitude definition.nSvarsUser-defined number of solution-dependent state variables associated with this amplitude definition.lFlagsInfoInteger flag array with information regrading the current call to UAMP.lFlagsInfo(iInitialization) This flag is equal to 1 if UAMP is called from theinitialization phase of the first analysis step andis set to 0 otherwise.lFlagsInfo(iRegularInc)This flag is equal to 1 if UAMP is called from aregular increment and is set to 0 if called fromthe initialization phase of the first analysis step. lFlagsInfo(iCuts)Number of cutbacks in this increment. lFlagsInfo(ikStep)Step number.nSensorTotal number of sensors in the model.sensorValuesArray with sensor values at the end of the previous increment. Each sensor value corresponds to a history output variable associated with the output database request defining the sensor.sensorNamesArray with user-defined sensor names in the entire model, left justified. Each sensor name corresponds to a sensor value provided with the output database request. All names will be converted to uppercase characters if lowercase or mixed-case characters were used in their definition.jSensorLookUpTableVariable that must be passed into the utilityfunctions IGETSENSORID and GETSENSORVALUE.Example: Amplitude definition using sensor and state variablesc user amplitude subroutineSubroutine UAMP(C passed in for information and state variables* ampName, time, ampValueOld, dt, nProps, props, nSvars,* svars, lFlagsInfo,* nSensor, sensorValues, sensorNames,* jSensorLookUpTable,C to be defined* ampValueNew,* lFlagsDefine,* AmpDerivative, AmpSecDerivative, AmpIncIntegral, * AmpDoubleIntegral)include 'aba_param.inc'C svars - additional state variables, similar to (V)UEL dimension sensorValues(nSensor), svars(nSvars),* props(nProps)character*80 sensorNames(nSensor)character*80 ampNameC time indicesparameter( iStepTime = 1,* iTotalTime = 2,* nTime = 2)C flags passed in for informationparameter( iInitialization = 1,* iRegularInc = 2,* iCuts = 3,* ikStep = 4,* nFlagsInfo = 4)C optional flags to be definedparameter( iComputeDeriv = 1,* iComputeSecDeriv = 2,* iComputeInteg = 3,* iComputeDoubleInteg = 4,* iStopAnalysis = 5,* iConcludeStep = 6,* nFlagsDefine = 6)parameter( tStep=0.18d0, tAccelerateMotor = .00375d0, * omegaFinal=23.26d0,* zero=0.0d0, one=1.0d0, two=2.0d0, four=4.0d0)dimension time(nTime), lFlagsInfo(nFlagsInfo),* lFlagsDefine(nFlagsDefine)dimension jSensorLookUpTable(*)lFlagsDefine(iComputeDeriv) = 1lFlagsDefine(iComputeSecDeriv) = 1lFlagsDefine(iComputeInteg) = 1lFlagsDefine(iComputeDoubleInteg) = 1c get sensor valuevTrans_CU1 = GetSensorValue('HORIZ_TRANSL_MOTION',* jSensorLookUpTable,* sensorValues)if (ampName(1:22) .eq. 'MOTOR_WITH_STOP_SENSOR' ) then if (lFlagsInfo(iInitialization).eq.1) thenAmpSecDerivative = zeroAmpDerivative = omegaFinal/tAccelerateMotor ampValueNew = zeroAmpIncIntegral = zeroAmpDoubleIntegral = zerosvars(1) = zerosvars(2) = zeroelsetim = time(iStepTime)c ramp up the angular rot velocity of thec electric motorc after which hold constantif (tim .le. tAccelerateMotor) thenAmpSecDerivative = zeroAmpDerivative =omegaFinal/tAccelerateMotorampValueNew =omegaFinal*tim/tAccelerateMotorAmpIncIntegral =dt*(ampValueOld+ampValueNew)/twoAmpDoubleIntegral =dt**2*(ampValueOld+ampValueNew)/fourelseAmpSecDerivative = zeroAmpDerivative = zeroampValueNew = omegaFinalAmpIncIntegral =dt*(ampValueOld+ampValueNew)/twoAmpDoubleIntegral =dt**2*(ampValueOld+ampValueNew)/fourend ifc retrieve old sensor valuevTrans_CU1_old = svars(1)c detect a zero crossing and count the number of crossings if (vTrans_CU1_old*vTrans_CU1 .le. zero .and.* tim .gt. tAccelerateMotor ) thensvars(2) = svars(2) + oneend ifnrCrossings = int(svars(2))c stop the motor if sensor crosses zero the second time if (nrCrossings.eq.2) thenampValueNew = zerolFlagsDefine(iConcludeStep)=1end ifc store sensor valuesvars(1) = vTrans_CU1end ifend ifreturnend。

ABAQUS用户子程序

ABAQUS用户子程序ABAQUS/Standard subroutines：1.CREEP: 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

《2024年ABAQUS用户材料子程序开发及应用》范文

《ABAQUS用户材料子程序开发及应用》篇一一、引言ABAQUS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种工程领域。

其中，用户材料子程序（User-Defined Material Subroutines）的开发与应用是ABAQUS的重要功能之一。

通过开发用户材料子程序，用户可以根据实际需求自定义材料的本构关系、失效准则等，从而更准确地模拟材料的力学行为。

本文将介绍ABAQUS用户材料子程序的开发过程及其在工程中的应用。

二、ABAQUS用户材料子程序开发1. 需求分析在开发ABAQUS用户材料子程序之前，首先需要进行需求分析。

这包括明确模拟的目的、材料的力学行为特点、所需的物理量等。

通过需求分析，可以确定所需开发的子程序的类型和功能。

2. 选择合适的子程序类型ABAQUS提供了多种用户材料子程序类型，如塑性模型、弹性模型、蠕变模型等。

根据需求分析的结果，选择合适的子程序类型进行开发。

3. 编写子程序代码根据所选的子程序类型，编写相应的代码。

代码应遵循ABAQUS的编程规范，确保程序的正确性和可读性。

同时，需要提供必要的输入参数和输出结果。

4. 调试与测试编写完代码后，需要进行调试与测试。

这包括检查代码的语法错误、逻辑错误等。

同时，通过测试不同条件下的模拟结果，验证子程序的正确性和可靠性。

三、ABAQUS用户材料子程序的应用1. 在工程中的应用ABAQUS用户材料子程序在工程中有着广泛的应用。

例如，在金属成形、复合材料、岩石力学等领域，用户可以根据实际需求开发相应的子程序，模拟材料的力学行为。

通过对比模拟结果与实际结果，可以验证子程序的正确性，为工程设计提供有力支持。

2. 在科研中的应用在科研领域，ABAQUS用户材料子程序也发挥着重要作用。

通过开发新的子程序，研究人员可以探索材料的力学行为规律，为新材料的设计与开发提供理论依据。

同时，通过对比不同材料的模拟结果，可以揭示材料性能的差异及影响因素。

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。

《2024年ABAQUS用户材料子程序开发及应用》范文

《ABAQUS用户材料子程序开发及应用》篇一一、引言随着计算机技术的迅猛发展，有限元分析软件在工程领域的应用越来越广泛。

ABAQUS作为一款功能强大的有限元分析软件，其在材料模拟、结构分析、热传导等方面具有广泛的应用。

其中，用户材料子程序的开发是ABAQUS功能的重要组成部分，它允许用户根据实际需求自定义材料模型，提高模拟的准确性和可靠性。

本文将介绍ABAQUS用户材料子程序的开发流程、应用领域及实际案例。

二、ABAQUS用户材料子程序开发流程1. 需求分析：明确材料模型的需求和特点，确定子程序的类型（如弹塑性、蠕变等）。

2. 理论建模：根据需求，建立相应的数学模型和物理模型。

3. 编程实现：使用ABAQUS提供的编程接口（如Fortran、C++等），编写用户材料子程序。

4. 调试与验证：对编写的子程序进行调试和验证，确保其正确性和可靠性。

5. 集成与测试：将子程序集成到ABAQUS中，进行整体测试，确保模拟结果的准确性。

三、ABAQUS用户材料子程序应用领域1. 金属材料：用户材料子程序可用于模拟金属的弹塑性、蠕变、疲劳等行为。

2. 聚合物材料：用于模拟聚合物材料的粘弹性、蠕变、塑性等行为。

3. 复合材料：用于模拟复合材料的力学性能和损伤演化等行为。

4. 高温超导材料：用于模拟高温超导材料的电性能和磁性能等行为。

四、实际案例分析以金属材料的弹塑性行为为例，介绍ABAQUS用户材料子程序的开发及应用。

1. 需求分析：金属材料在受到外力作用时，会表现出弹性和塑性行为。

为了更准确地模拟这一行为，需要开发一个弹塑性用户材料子程序。

2. 理论建模：根据金属的弹塑性理论，建立相应的数学模型和物理模型。

包括弹性阶段、屈服阶段和塑性流动阶段的描述。

3. 编程实现：使用Fortran或C++编写用户材料子程序，实现模型的数学描述。

4. 调试与验证：对编写的子程序进行调试和验证，确保其正确性和可靠性。

可以通过对比实验数据和模拟结果来验证子程序的准确性。

Abaqus关于用户子程序（simwe）

Abaqus关于用户子程序（simwe）序，但可以调用用户自己编写的FORTRAN子程序和ABAQUS应用程序。

当用户编写FORTRAN子程序时，建议子程序名以K开头，以免和ABAQUS内部程序冲突。

2．当用户在用户子程序中利用OPEN打开外部文件时，要注意以下两点：一是设备号的选择是有限制的，只能取15－18和大于100的设备号，其余的都已被ABAQUS占用。

二是用户需提供外部文件的绝对路径而不是相对路径。

3．ABAQUS 应用程序必须由用户子程序调用。

当用到某个用户子程序时，用户所关心的主要有两方面：一是ABAQUS提供的用户子程序的接口参数。

有些参数是ABAQUS传到用户子程序中的，例如SUBROUTINE DLOAD中的KSTEP，KINC，COORDS；有些是需要用户自己定义的，例如F。

二是ABAQUS何时调用该用户子程序，对于不同的用户子程序ABAQUS调用的时间是不同的。

有些是在每个STEP的开始，有的是STEP结尾，有的是在每个INCREMENT的开始等等。

当ABAQUS调用用户子程序是，都会把当前的STEP和INCREMENT利用用户子程序的两个实参KSTEP和KINC传给用户子程序，用户可编个小程序把它们输出到外部文件中，这样对ABAQUS何时调用该用户子程序就会有更深的了解。

下面就选出几个常用的用户子程序和应用程序进行详细解释：一．SUBROUTINEDLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,COORDS, JLTYP,SNAME)参数：1． F为用户定义的是每个积分点所作用的荷载的大小；2．KSTEP,KINC为ABAQUS传到用户子程序当前的STEP和INCREMENT值；3． TIME(1),TIME(2)为当前STEP TIME和INCREMENT TIME的值；4． NOEL,NPT为积分点所在单元的编号和积分点的编号；5． COORDS为当前积分点的坐标；6．除F外，所有参数的值都是ABAQUS传到用户子程序中的。

配置abaqus子程序的方法

安装VS+IVF+ABAQUS第一步：：：找到IVF初始化文件及其绝对路径(X:\是所在盘符，x是IVF版本相关的数字)IVF 10.x都是X:\...\Intel\Compiler\10.x\xxx\bin\ifortvars.batIVF 11.x32位系统是X:\...\Intel\Compiler\11.x\xxx\bin\ia32\ifortvars_ia32.batintel64位系统是X:\...\Intel\Compiler\11.x\xxx\bin\intel64\ifortvars_intel64.bat（注意64位是分intel64位和AMD64位，根据机器情况选择软件版本，Abaqus 也是如此，我只用过所以也只讨论intel64）再找到已安装的Abaqus所在文件夹下的Commands文件夹中的abq6XXX.bat文件，右键编辑打开它，在@echo off下插入下面这行命令(以32位系统IVF11.x为例)@call "X:\...\Intel\Compiler\11.x\xxx\bin\ia32\ifortvars_ia32.bat"保存关闭abq6XXX.bat文件。

第二步：：在开始菜单的Abaqus文件夹中找到Abaqus Verification快捷方式，点击它进行验证。

我的配置：VS2013+IVF2013 SP1 update3+ABAQUS 6.14.1将aba6141.bat 文件中改为：@echo offcall "C:\Program Files (x86)\Intel\Composer XE 2013 SP1\bin\ifortvars.bat" intel64 vs2013"G:\SIMULIA\Abaqus\6.14-1\code\bin\abq6141.exe" %*THANKS !!!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考。

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

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。

ABAQUS初学者用户子程序小例子

实例：最简单的杆件单轴拉伸，材料本构模型采用线弹性模型，E＝206000MPa, ν=0.3。

左端约束，右端施加均布力q=1。

Author: xueweek希望这个小例子能帮助初学者减少一两天的摸索时间1材料本构模型：σ=Eε在Property中定义材料时，在General下选中User Material，输入206000，0.3。

以上两个数值代表E、ν，在用户子程序中代表着PROPS(1)、PROPS(2)。

然后在General 下选中Depvar，由于该例子中没有使用状态变量，因此在第一项中输入大于0的数值即可。

建模大家都会，故省略2ABAQUS调用用户子程序大家在论坛上也可以看到很多方法，我这里指介绍最简单的一种。

在Job Manager中点击Edit选项，在General选项的最后一项中选择自己建立好的用户子程序文件。

（注：用户子程序文件可以使用文本编辑器进行编辑，当然也可以用Fortran 编译器，如果对自己的用户子程序文件的语法不放心，可以先用Fortan编译器进行编译，不过编译前要先建立Project，关于Fortran编译，这里不再介绍）。

完成后，点击submit即可进行分析。

3结果以下两张图分布是用户子程序和ABAQUS自带的材料模型得到的应力云图，可以看出两种图形完全相同。

4UMAT子程序对于初学者来说，需要注意的是，FORTRAN对于程序语言格式上的要求。

例如，对于FORTRAN语言，前六个字符必须空出来，等等。

检查语法最好的方法就是在FORTRAN编译器上进行编译。

SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT,1 DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,2 CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,3 PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC)include 'aba_param.inc'CHARACTER*8 CMNAMEDIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),DDSDDE(NTENS,NTENS),1 DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),2 TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1),PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),3 DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3)C UMAT FOR ISOTROPIC ELASTICITYC CANNOT BE USED FOR PLANE STRESSC ----------------------------------------------------------------C PROPS(1) - EC PROPS(2) - NUC ----------------------------------------------------------------IF (NDI.NE.3) THENWRITE (6,*) 'THIS UMAT MAY ONLY BE USED FOR ELEMENTS 1 WITH THREE DIRECT STRESS COMPONENTS'CALL XITENDIFCC ELASTIC PROPERTIESEMOD=PROPS(1)ENU=PROPS(2)EBULK3=EMOD/(1-2*ENU)EG2=EMOD/(1+ENU)EG=EG2/2EG3=3*EGELAM=(EBULK3-EG2)/3CC ELASTIC STIFFNESSCDO K1=1, NDIDO K2=1, NDIDDSDDE(K2, K1)=ELAMEND DODDSDDE(K1, K1)=EG2+ELAMEND DODO K1=NDI+1, NTENSDDSDDE(K1 ,K1)=EGEND DOCC CALCULATE STRESSCDO K1=1, NTENSDO K2=1, NTENSSTRESS(K2)=STRESS(K2)+DDSDDE(K2, K1)*DSTRAN(K1)END DOEND DOCRETURNEND5INP输入文件*Heading** Job name: Job-1 Model name: Model-1** Generated by: Abaqus/CAE 6.10-1*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO**** PARTS***Part, name=Part-1*End Part****** ASSEMBLY***Assembly, name=Assembly***Instance, name=Part-1-1, part=Part-1*Node1, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.400000006 2, 0.0399999991, 0.029*******, 0.400000006 3, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.400000006 4, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.400000006 5, 0.0399999991, 0., 0.400000006 6, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.389999986 7, 0.0399999991, 0.029*******, 0.389999986 8, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.389999986 9, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.389999986 10, 0.0399999991, 0., 0.389999986 11, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.379999995 12, 0.0399999991, 0.029*******, 0.379999995 13, 0.0399999991, 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0.0199999996, 0.0199999996, 0.200000003 514, 0.0199999996, 0.00999999978, 0.200000003 515, 0.0199999996, 0., 0.200000003 516, 0.0199999996, 0.0399999991, 0.189999998 517, 0.0199999996, 0.029*******, 0.189999998 518, 0.0199999996, 0.0199999996, 0.189999998 519, 0.0199999996, 0.00999999978, 0.189999998 520, 0.0199999996, 0., 0.189999998 521, 0.0199999996, 0.0399999991, 0.180000007 522, 0.0199999996, 0.029*******, 0.180000007 523, 0.0199999996, 0.0199999996, 0.180000007 524, 0.0199999996, 0.00999999978, 0.180000007 525, 0.0199999996, 0., 0.180000007 526, 0.0199999996, 0.0399999991, 0.170000002 527, 0.0199999996, 0.029*******, 0.170000002 528, 0.0199999996, 0.0199999996, 0.170000002 529, 0.0199999996, 0.00999999978, 0.170000002 530, 0.0199999996, 0., 0.170000002 531, 0.0199999996, 0.0399999991, 0.159999996 532, 0.0199999996, 0.029*******, 0.159999996 533, 0.0199999996, 0.0199999996, 0.159999996 534, 0.0199999996, 0.00999999978, 0.159999996 535, 0.0199999996, 0., 0.159999996 536, 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0.00999999978 607, 0.0199999996, 0.029*******, 0.00999999978 608, 0.0199999996, 0.0199999996, 0.00999999978 609, 0.0199999996, 0.00999999978, 0.00999999978 610, 0.0199999996, 0., 0.00999999978 611, 0.0199999996, 0.0399999991, 0. 612, 0.0199999996, 0.029*******, 0. 613, 0.0199999996, 0.0199999996, 0. 614, 0.0199999996, 0.00999999978, 0. 615, 0.0199999996, 0., 0. 616, 0.00999999978, 0.0399999991, 0.400000006 617, 0.00999999978, 0.029*******, 0.400000006 618, 0.00999999978, 0.0199999996, 0.400000006 619, 0.00999999978, 0.00999999978, 0.400000006 620, 0.00999999978, 0., 0.400000006 621, 0.00999999978, 0.0399999991, 0.389999986 622, 0.00999999978, 0.029*******, 0.389999986 623, 0.00999999978, 0.0199999996, 0.389999986 624, 0.00999999978, 0.00999999978, 0.389999986 625, 0.00999999978, 0., 0.389999986 626, 0.00999999978, 0.0399999991, 0.379999995 627, 0.00999999978, 0.029*******, 0.379999995 628, 0.00999999978, 0.0199999996, 0.379999995 629, 0.00999999978, 0.00999999978, 0.379999995 630, 0.00999999978, 0., 0.379999995 631, 0.00999999978, 0.0399999991, 0.370000005 632, 0.00999999978, 0.029*******, 0.370000005 633, 0.00999999978, 0.0199999996, 0.370000005。

ABAQUS用户材料子程序UMAT介绍

（一）UMAT简介
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值交换等等。这些用户子程序接口使得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。
（一）UMAT简介
通过用户材料子程序（User-defined Material Mechanical Behavior，简称UMAT）接口，用户可定义任何补充的材料模型，不但任意数量的材料常数都可以作为资料被读取，而且ABAQUS 对于任何数量的与解相关的状态变量在每一材料计数点都提供了存储功能，以便在这些子程序中应用。
（四）子程序的调用
将这两个文件拷贝到分析目录D:>Temp下，将子程序的后缀改为.for，然后在D:\Temp下面用运行在command中： abaqus job=your job name user=your umat

在cae中调用子程序可以采用以下方法：打开 job下面的edit菜单，点general，点击user subroutine后面的select，即可选择你所需要的用户子程序。

PROPS(NPROPS)材料常数矩阵，矩阵中元素的数值对应于关键字“*USER MATERIAL”下面的数据行。 SSE ， SPD ， SCD分别定义每一增量步的弹性应变能，塑性耗散和蠕变耗散。它们对计算结果没有影响，仅仅作为能量输出。
（三）编程思路
其他变量： STRAN ( NTENS ) ：应变矩阵； DSTRAN ( NTENS ) ：应变增量矩阵； DTIME ：增量步的时间增量； NDI ：直接应力分量的个数； NSHR ：剪切应力分量的个数； NTENS ：总应力分量的个数， NTENS = NDI + NSHR 。

abaqus2用户单元子程序

a b a q u s2用户单元子程序-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One120 ABAQUS用户单元子程序(UEL)在这一章中将列举两个在这些年里发展过的ABAQUS/Standard用户单元子程序（UEL）。

第一个例子是一个非线性的索单元，我们的目的是通过这个比较简单的例子让读者了解用户单元子程序的基本开发过程；第二个例子是一个用于计算应变梯度理论的单元，应变梯度是当今比较热点的一个科研前沿问题，有各种理论，我们为了验证新的理论，需要数值结果与实验对照来进行评价，整个例子的目的是通过它说明用户子单元可以求解的问题范围很广，但是由于内容比较艰深，程序也很长，所以这个例子我们并没有给出最后的全部程序。

另外，到目前为止，ABAQUS还只有隐式求解器ABAQUS/Standard支持用户自定义单元，而显式求解器ABAQUS/Explicit中还不支持这一功能。

非线性索单元20.1.1 背景钢索斜拉桥和斜拉索结构广泛应用于土木工程建筑上。

索力的计算分析是设计和施工的关键环节。

清华大学工程力学系在采用ABAQUS进行荆沙长江斜拉桥的计算机仿真分析（这个项目我们已在第15章“ABAQUS在土木工程中的应用（一）——荆州长江大桥南汊斜拉桥结构三维仿真分析”中讨论过）时，也曾进行了自行建立索单元的尝试。

本节介绍的就是这方面的工作。

香港理工大学土木与结构工程系采用ABAQUS有限元软件进行计算，完成了香港Ting Kau斜拉桥和Tsing Ma悬索桥的结构计算和分析。

对于钢索计算，他们采用梁单元进行模拟。

由于梁单元含有弯曲刚度，计算的高阶频率值偏高，周期较低。

一般假设索是单向受拉力的构件。

随着应变的非线性增加，索力呈非线性增加。

尽管ABAQUS单元库中有500个以上的单元类型，但是，还没有索单元。

本文发展了三维非线性索单元模型，形成ABAQUS的用户单元子程序，可以利用ABAQUS输入文件调入到具体的分析中。

ABAQUS用户子程序小例子

实例：最简单的杆件单轴拉伸，材料本构模型采用线弹性模型，E＝206000MPa, ν=0.3。

左端约束，右端施加均布力q=1。

Author: xueweek希望这个小例子能帮助初学者减少一两天的摸索时间1材料本构模型：σ=Eε在Property中定义材料时，在General下选中User Material，输入206000，0.3。

以上两个数值代表E、ν，在用户子程序中代表着PROPS(1)、PROPS(2)。

然后在General 下选中Depvar，由于该例子中没有使用状态变量，因此在第一项中输入大于0的数值即可。

建模大家都会，故省略2ABAQUS调用用户子程序大家在论坛上也可以看到很多方法，我这里指介绍最简单的一种。

在Job Manager中点击Edit选项，在General选项的最后一项中选择自己建立好的用户子程序文件。

（注：用户子程序文件可以使用文本编辑器进行编辑，当然也可以用Fortran 编译器，如果对自己的用户子程序文件的语法不放心，可以先用Fortan编译器进行编译，不过编译前要先建立Project，关于Fortran编译，这里不再介绍）。

完成后，点击submit即可进行分析。

3结果以下两张图分布是用户子程序和ABAQUS自带的材料模型得到的应力云图，可以看出两种图形完全相同。

4UMAT子程序对于初学者来说，需要注意的是，FORTRAN对于程序语言格式上的要求。

例如，对于FORTRAN语言，前六个字符必须空出来，等等。

检查语法最好的方法就是在FORTRAN编译器上进行编译。

SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT,1 DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,2 CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,3 PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC)include 'aba_param.inc'CHARACTER*8 CMNAMEDIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),DDSDDE(NTENS,NTENS),1 DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),2 TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1),PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),3 DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3)C UMAT FOR ISOTROPIC ELASTICITYC CANNOT BE USED FOR PLANE STRESSC ----------------------------------------------------------------C PROPS(1) - EC PROPS(2) - NUC ----------------------------------------------------------------IF (NDI.NE.3) THENWRITE (6,*) 'THIS UMAT MAY ONLY BE USED FOR ELEMENTS 1 WITH THREE DIRECT STRESS COMPONENTS'CALL XITENDIFCC ELASTIC PROPERTIESEMOD=PROPS(1)ENU=PROPS(2)EBULK3=EMOD/(1-2*ENU)EG2=EMOD/(1+ENU)EG=EG2/2EG3=3*EGELAM=(EBULK3-EG2)/3CC ELASTIC STIFFNESSCDO K1=1, NDIDO K2=1, NDIDDSDDE(K2, K1)=ELAMEND DODDSDDE(K1, K1)=EG2+ELAMEND DODO K1=NDI+1, NTENSDDSDDE(K1 ,K1)=EGEND DOCC CALCULATE STRESSCDO K1=1, NTENSDO K2=1, NTENSSTRESS(K2)=STRESS(K2)+DDSDDE(K2, K1)*DSTRAN(K1)END DOEND DOCRETURNEND5INP输入文件*Heading** Job name: Job-1 Model name: Model-1** Generated by: Abaqus/CAE 6.10-1*Preprint, echo=NO, model=NO, history=NO, contact=NO**** PARTS***Part, name=Part-1*End Part****** ASSEMBLY***Assembly, name=Assembly***Instance, name=Part-1-1, part=Part-1*Node1, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.400000006 2, 0.0399999991, 0.029*******, 0.400000006 3, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.400000006 4, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.400000006 5, 0.0399999991, 0., 0.400000006 6, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.389999986 7, 0.0399999991, 0.029*******, 0.389999986 8, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.389999986 9, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.389999986 10, 0.0399999991, 0., 0.389999986 11, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.379999995 12, 0.0399999991, 0.029*******, 0.379999995 13, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.379999995 14, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.379999995 15, 0.0399999991, 0., 0.379999995 16, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.370000005 17, 0.0399999991, 0.029*******, 0.370000005 18, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.370000005 19, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.370000005 20, 0.0399999991, 0., 0.370000005 21, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.360000014 22, 0.0399999991, 0.029*******, 0.360000014 23, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.360000014 24, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.360000014 25, 0.0399999991, 0., 0.360000014 26, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.349999994 27, 0.0399999991, 0.029*******, 0.349999994 28, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.349999994 29, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.349999994 30, 0.0399999991, 0., 0.349999994 31, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.340000004 32, 0.0399999991, 0.029*******, 0.340000004 33, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.340000004 34, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.340000004 35, 0.0399999991, 0., 0.340000004 36, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.330000013 37, 0.0399999991, 0.029*******, 0.330000013 38, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.330000013 39, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.330000013 40, 0.0399999991, 0., 0.330000013 41, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.319999993 42, 0.0399999991, 0.029*******, 0.319999993 43, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.319999993 44, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.319999993 45, 0.0399999991, 0., 0.319999993 46, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.310000002 47, 0.0399999991, 0.029*******, 0.310000002 48, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.310000002 49, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.310000002 50, 0.0399999991, 0., 0.310000002 51, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.300000012 52, 0.0399999991, 0.029*******, 0.300000012 53, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.300000012 54, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.300000012 55, 0.0399999991, 0., 0.300000012 56, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.289999992 57, 0.0399999991, 0.029*******, 0.289999992 58, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.289999992 59, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.289999992 60, 0.0399999991, 0., 0.289999992 61, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.280000001 62, 0.0399999991, 0.029*******, 0.280000001 63, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.280000001 64, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.280000001 65, 0.0399999991, 0., 0.280000001 66, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.270000011 67, 0.0399999991, 0.029*******, 0.270000011 68, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.270000011 69, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.270000011 70, 0.0399999991, 0., 0.270000011 71, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.25999999 72, 0.0399999991, 0.029*******, 0.25999999 73, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.2599999976, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.25 77, 0.0399999991, 0.029*******, 0.25 78, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.25 79, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.25 80, 0.0399999991, 0., 0.25 81, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.239999995 82, 0.0399999991, 0.029*******, 0.239999995 83, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.239999995 84, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.239999995 85, 0.0399999991, 0., 0.239999995 86, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.230000004 87, 0.0399999991, 0.029*******, 0.230000004 88, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.230000004 89, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.230000004 90, 0.0399999991, 0., 0.230000004 91, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.219999999 92, 0.0399999991, 0.029*******, 0.219999999 93, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.219999999 94, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.219999999 95, 0.0399999991, 0., 0.219999999 96, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.209999993 97, 0.0399999991, 0.029*******, 0.209999993 98, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.209999993 99, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.209999993 100, 0.0399999991, 0., 0.209999993 101, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.200000003 102, 0.0399999991, 0.029*******, 0.200000003 103, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.200000003 104, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.200000003 105, 0.0399999991, 0., 0.200000003 106, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.189999998 107, 0.0399999991, 0.029*******, 0.189999998 108, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.189999998 109, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.189999998 110, 0.0399999991, 0., 0.189999998 111, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.180000007 112, 0.0399999991, 0.029*******, 0.180000007 113, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.180000007 114, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.180000007 115, 0.0399999991, 0., 0.180000007 116, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.170000002 117, 0.0399999991, 0.029*******, 0.170000002 118, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.170000002 119, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.170000002 120, 0.0399999991, 0., 0.170000002 121, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.159999996 122, 0.0399999991, 0.029*******, 0.159999996 123, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.159999996 124, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.159999996 125, 0.0399999991, 0., 0.159999996 126, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.150000006 127, 0.0399999991, 0.029*******, 0.150000006 128, 0.0399999991, 0.0199999996, 0.150000006 129, 0.0399999991, 0.00999999978, 0.150000006 130, 0.0399999991, 0., 0.150000006 131, 0.0399999991, 0.0399999991, 0.140000001 132, 0.0399999991, 0.029*******, 0.140000001 133, 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ABAQUS用户材料子程序开发及应用

ABAQUS用户材料子程序开发及应用ABAQUS用户材料子程序开发及应用摘要：本文介绍了ABAQUS用户材料子程序的开发与应用。

首先，简要介绍了ABAQUS软件及其在工程领域的广泛应用。

然后，详细阐述了用户材料子程序的概念及作用，并介绍了子程序的开发流程和必要步骤。

接着，以一个具体的材料模型开发为例，详细介绍了子程序的实现方法和注意事项。

最后，以轴对称挤压模拟为例，展示了用户材料子程序在实际工程分析中的应用，并讨论了其优点和局限性。

关键词：ABAQUS；用户材料子程序；开发；应用一、引言ABAQUS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件。

其强大的建模和分析能力使得工程师可以准确地模拟和分析各种结构和材料的行为。

然而，对于一些非标准材料或特殊材料，ABAQUS自带的材料模型可能无法满足工程师的需求。

此时，用户材料子程序的开发就显得尤为重要。

二、用户材料子程序的概念及作用用户材料子程序是指由ABAQUS用户自行编写的用于描述非标准材料行为的子程序。

它可以根据特定的材料性质和应变-应力关系，定义材料模型的行为，并将其与ABAQUS的有限元分析过程相结合。

通过用户材料子程序，工程师可以更加准确地模拟和分析特殊材料的行为，提高分析结果的可靠性和准确性。

三、用户材料子程序的开发流程和步骤用户材料子程序的开发包括以下几个基本步骤：1. 确定材料模型：根据实际需要和具体材料的性质，选择合适的材料模型。

常见的模型包括线弹性模型、塑性模型、粘弹性模型等。

2. 编写用户材料子程序：使用合适的编程语言（如Fortran）编写用户材料子程序，实现材料模型的行为。

子程序应包括材料刚度矩阵计算、应力和塑性应变更新等关键计算部分。

3. 软件接口设置：将编写好的用户材料子程序与ABAQUS 软件进行接口设置，以实现子程序与有限元分析的集成。

4. 验证与调试：使用合适的测试用例对子程序进行验证和调试，确保其计算结果与实际情况吻合。

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