关于UMAT的简单例子,以更好的理解UMAT的逻辑 |
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接触了abaqus的umat以后,通过几天的学习,才真正理解umat和Usdfld的区别,umat其实是讲的应力和应变的关系,即本构方程,而usdfld讲的是强度失效后的刚度矩阵如何折减,目前的认识,不一定准确。在进行umat计算时发现,经常出现一些莫名其妙的错误,遂在网上找了一个简单的例子,并理解了这个例子,最后成功地利用了这个umat例子计算出了变形结果。 理论基础如下: 对于经典的各向同性材料,其应力-应变关系为:(可参考材料力学书)
由此可得到一个6*6矩阵的本构方程,此方程可用于实体单元。 根据此基础理论,编制一个相当简单的fortran程序,如下: C AN EASY SUBROUTINE FOR STEEL MATERIALS SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD, 1 RPL,DDSDDT,DRPLDE,DRPLDT, 2 STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,CMNAME, 3 NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,PNEWDT, 4 CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC) C INCLUDE 'ABA_PARAM.INC' C CHARACTER*80 CMNAME DIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV), 1 DDSDDE(NTENS,NTENS), 2 DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS), 3 STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1), 4 PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3) C 5 JSTEP(4) C ELASTIC USER SUB PARAMETER (ONE = 1.D0,TWO = 2.D0) C**************************** E= PROPS(1) !YOUNG'S MODULUS ANU = PROPS(2) !POISON'S RATIO ALAMBDA=E*ANU/(ONE+ANU)/(ONE-TWO*ANU) AMU=E/(ONE+ANU)/2 !SHEAR MODULUS DO I = 1, NTENS DO J = 1, NTENS DDSDDE(I,J)=0.0 END DO END DO DDSDDE(1,1) = (ALAMBDA+TWO*AMU) DDSDDE(2,2) = (ALAMBDA+TWO*AMU) DDSDDE(3,3) = (ALAMBDA+TWO*AMU) DDSDDE(1,2) = ALAMBDA DDSDDE(1,3) = ALAMBDA DDSDDE(2,3) = ALAMBDA DDSDDE(2,1) = ALAMBDA DDSDDE(3,1) = ALAMBDA DDSDDE(3,2) = ALAMBDA DDSDDE(4,4) = AMU DDSDDE(5,5) = AMU DDSDDE(6,6) = AMU DO I = 1, NTENS DO J = 1, NTENS STRESS(I)=STRESS(I)+ONE*DDSDDE(I,J)*DSTRAN(J) END DO END DO RETURN END
最后可成功进行计算 。 |
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