九千CAE：ABAQUS UMAT与VUMAT材料子程序入门方法

• ABAQUS材料子程序开发：经典材料本构UMAT编程实例详解
  

• ABAQUS热力耦合Johnson-Cook硬化弹塑性VUMAT实例详解
  

一、Fortran语言要点及开发环境介绍

• *标号区：第l—5列，可以写l至5位整数。也可以没有标号。标号区中的空格不起作用。标号应是无符号整数(无正负号或小数点)。标号大小顺序没有任何要求。假如第二行的标号为1000，第三行的标号可以是10，也可以是99999。
• *续行区：第6列，如果在一行的第6列上写一个非空格和非零的字符，则该行作为其上一行的续行。
• *语句区：第7—72列，不要求一定从第7列开始写语句，可以从第7列以后（72列以前）的任何一列开始写，但一行只能写一个语句。如果写满了72列，一旦在终端上修改程序时在该行又插入了一些字符，就会使本行最后几个字符超出语句区而引起意料不到的错误。特别注意到语句最后的空格将可能溢出72列，在某些计算机系统上将导致难以查出的错误。
• *注释区：第73—80列，在卡片输入法时代，程序员一般利用此8列为程序行编序号以便查找。注释区只对程序员提供辨别信息，不是语句的一部分，在编译时不对72—80列作处理。

二、ABAQUS UMAT子程序

• STRESS：Voigt形式的应力，长度为6的数组，完成STRESS的更新即完成应力更新。
• DDSDDE：切线刚度矩阵，为6x6的二维数组，完成DDSDDE的更新即完成切线刚度矩阵的更新。
• STRAN：Voigt形式的应变，长度为6的数组，不可更改。
• DSTRAN：Voigt形式的应变增量，长度为6的数组，不可更改。
• PROPS：储存本构参数的数组，长度取决于参数的个数。

三、线弹性UMAT实现

     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,JSTEP,KINC)C
  INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'C
  CHARACTER*80 CMNAME
  DIMENSION 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),
 4 JSTEP(4)c
  PARAMETER(ONE=1.D0, TWO=2.D0)CC    user coding to define DDSDDE, STRESS, STATEV, SSE, SPD, SCDC    and, if necessary, RPL, DDSDDT, DRPLDE, DRPLDT, PNEWDTCC   ELAS PROPS
  EE=PROPS(1)
  ENU=PROPS(2)
  EG=EE/(TWO*(ONE + ENU))
  ELAM=(ENU*EE)/((ONE + ENU)*(ONE - TWO*ENU))CC   ELAS STIFFNESS
  DO I=1, NDI
        DO J=1, NDI
              DDSDDE(I, J)=ELAM
        END DO
        DDSDDE(I, I)=TWO*EG+ELAM
  END DO
  DO I=NDI+1, NTENS
        DDSDDE(I, I)=EG
  END DOCC   CALC STRESS
  DO I=1, NTENS
        DO J=1, NTENS
              STRESS(I)=STRESS(I)+DDSDDE(I, J)*DSTRAN(J)
        END DO
  END DOC
  RETURN
  END

我们用UMAT进行模型计算，并与ABAQUS内置的线弹性模型比较，两者结果一致。

四、UMAT与VUMAT材料子程序入门公开课

基于以上，为帮助用户更好的理解和掌握ABAUQS UMAT和VUMAT子程序开发入门。1月27日20时（周六），仿真秀2024新年设计仿真新年报告第11期《ABAQUS UMAT与VUMAT材料子程序入门》公开课。

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2024新年报告会（十一）：ABAQUS UMAT与VUMAT材料子程序入门-仿真秀直播

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（完）