晶体塑性VUMAT结合VUSDFLD实现晶体变形过程中的临界状态单元的删除

利用VUSDFLD子程序可以实现变形过程中单元状态的控制

用户手册中关于VUSDFLD的表述为：

VUSDFLD：即USER DEFINED FIELD，用户自定义场变量，可以实现单元的删除。

通常由两种实现方式，在CAE界面材料属性后直接加入场变量，或者编写用户子程序VUSDFLD，如下图：

其中用户子程序的接口结构以及变量含义如下：

其中前面的变量为与CAE交互的只读变量，用户需要定义的变量为

stateNew,以及field。

通常适用VUSDFLD时需要应用另一个子函数，即vgetvrm，来获取积分点信息。接口形式为：

其中VAR是待获取变量。并将返回值给予对应的变量，如下：

常用于获取的变量如：

S：所有的应力分量

MISES:mises等效应力

TRIAX:应力三轴度

LODE:洛德角参数

PEEQ:等效塑性应变

SDEG:折减刚度系数

TEMP:积分点温度

需要注意的是：

（1）该子函数不能应用于获取用户定义的状态变量。同时注意2D与3D获取的分量顺序：

（2）需要在材料界面打开用户自定义场

（3）做单元删除时也要指明利用哪个状态变量表示材料状态，哪个状态变量用于判断是否符合应力删除的特征。从而实现单元的删除。

本案例介绍如下：

1，模型几何尺寸20*20mm包含中心区域直径为2.5mm的缺口

2，使用包含1514个CPE4R单元，每个单元包含代表一个单独的晶粒

3，分别固定X0和Y0在x，y方向的自由度，并施加X1方向10%的工程应变

4，设置单元的最大Mises等效应力为100Mpa,超过100Mpa后单元失效删除。

结果如下：

初始时刻的应力状态

单元删除效果展示