ABAQUS二次開發(fā)-UMAT入門

2017-03-31 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

ABAQUS中UMAT使用背景

ABAQUS中雖然提供了很多的單元,很多的材料本構(gòu)模型,但是有時(shí)候我們的分析的實(shí)際情況是比較復(fù)雜的,比如當(dāng)我們要計(jì)算一種特定的橡膠材料的時(shí)候,已有的橡膠本構(gòu)比如Mooney等都有著這樣、那樣的不足,很難滿足我們的要求。又比如我們要計(jì)算土壤應(yīng)力的時(shí)候,土壤本身受壓不受拉,有著很強(qiáng)的非線性因素,這時(shí)候就需要我們建立足夠精確的土壤本構(gòu)模型。如果你正在處理的問題,ABAQUS的常規(guī)本構(gòu)不能滿足你的要求,那么UMAT將是你的首選。

UMAT參數(shù)說明

UMAT是一個(gè)較為復(fù)雜的程序,涉及到的參數(shù)較多,首先我們要明白UMAT完成了什么功能,簡單的說,就一句話,開發(fā)者需要定義材料積分點(diǎn)的Jacobian矩陣。由開發(fā)者完成應(yīng)力-應(yīng)變之間的關(guān)系曲線。下面我們對(duì)一些參數(shù)做一些介紹,其中kstep為分析步參數(shù)、kinc為增量步參數(shù)、time為主程序傳入進(jìn)來的分析時(shí)間參數(shù)noel為單元編號(hào)、npt為單元積分點(diǎn)編號(hào)。stran為應(yīng)變。dstran為應(yīng)變增量。ddsdde為最關(guān)鍵Jacobian矩陣。

下面我們以最簡單的等溫線彈性本構(gòu)為例與ABAQUS自帶的本構(gòu)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算。我們要建立的模型如下圖所示:

在分析中我們要保證兩個(gè)本構(gòu)的邊界條件一致、載荷一致、網(wǎng)格一致。我們所寫的本構(gòu)這里給出主要內(nèi)容,如下所示:

使用命令行模式提交計(jì)算,兩個(gè)本構(gòu)計(jì)算結(jié)果對(duì)比如下所示:

由上兩圖可知,兩個(gè)本構(gòu)計(jì)算的結(jié)果最大應(yīng)力都為6.552Mpa。由此我們可知在ABAQUS中其自帶的等溫彈性本構(gòu)一定也是如此。以上雖然只是一個(gè)最為簡單的本構(gòu),但可以為后續(xù)我們開發(fā)更為復(fù)雜的本構(gòu)提供參考。

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