UMAT
******************************************************************** inp ********************************************************* *MATERIAL, NAME= <用户自定义材料的名称>
*USER MATERIAL, CONSTANTS= 8<需输入的变量个数>, (UNSYMN)
30.E6, 0.3, 30.E3, 0., 40.E3, 0.1, 50.E3, 0.5 <依次给出需输入的变量的值> *DEPVAR
13 <定义求解过程中的状态变量(SDVs)需要的存储空间,即状态变量个数,=NSTATV> *INITIAL CONDITIONS, TYPE=SOLUTION <依次给出状态变量的值,也可不写>
*USER SUBROUTINES, (INPUT=
******************************************************************** Fortran程序 ************************************************ 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),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)
user coding to define DDSDDE, STRESS, STATEV, SSE, SPD, SCD and, if necessary, RPL, DDSDDT, DRPLDE, DRPLDT, PNEWDT
RETURN END
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UMAT
变量分类
增量步开始时刻的,应力(Stress),应变(Strain), 状态变量(Solution-dependent state variables (SDVs)) 增量步开始时刻的,应变增量(Strain increment),转角增量(Rotation increment),变形梯度(Deformation
UMAT中可以得到的量
gradient)
时间总值及增量(Total and incremental values of time),温度(Temperature),用户定义场变量 材料常数,材料点的位置,特征单元长度 当前分析步,增量步
必须定义的变量 可以定义的变量
UMAT中可以直接调用(Call ??)的子程序或子函数
SINV(STRESS,SINV1,SINV2,NDI,NSHR)——用于计算应力不变量。其中:SINV1=第一应力不变量;SINV2=第二应力不变量。
SPRINC(S,PS,LSTR,NDI,NSHR) ——用于计算主应力或应变值。其中:S=应力或应变张量;PS(I),I=1,2,3, 主应力或应变值;
LSTR=标识,1表示S为应力张量,2表示S为应变张量。
SPRIND(S,PS,AN,LSTR,NDI,NSHR) ——用于计算主应力或应变的方向。其中:AN(K1,I),I=1,2,3,表示PS(K1)的法向的方向余弦。 ROTSIG(S,R,SPRIME,LSTR,NDI,NSHR) ——用于复原已旋转的张量。其中:R=转角矩阵;SPRIME=已旋转的应力或应变张量。 XIT ——用于停止分析,并关闭所有与分析相关的文件。
应力,状态变量,材料Jacobian矩阵(本构关系) 应变能,塑性耗能,蠕变耗能 新建议的时间增量
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UMAT
Variables Define
该增量步开始之前的应力向量,在增量步结束之后,必须进行更新。如
STRESS(NTENS)
果指定了初始应力,则该向量在分析开始始将保持初始应力。真实Cauchy应力。
求解过程中的状态变量的存贮向量。在该增量步开始时,用来传递状态
STATEV(NSTATV)
变量,除非进行了更新(采用USDEFL或UEXPAN)。在增量步结束时,STATEV更新为结束时刻的状态变量值。STATEV的维数(NSTATV)由*DEPVAR决定。
DDSDDE(NTENS,NTENS)
Jacobian矩阵,即本构关系矩阵。?σ/?ε。除非声明采用非对称方程求解,否则
均为对称矩阵DDSDDE(i, j)。
需要定义的变量,在所有分析情况下均适用。
S SE、SPD、SCD 弹性应变能、塑性耗能、徐(蠕)变耗能。在该增量步结束时进行更新,并在下一增量步开始时进行传递。这些能量参数对于求解结果不起作用,除非结果采用能量形式输出。
RPL
DDSDDT(NTENS) DRPLDE(NTENS) DRPLDT(NTENS)
该增量步结束时,由于材料的力学作工而产生的体积发热量。 与温度想对应的应力增量的变化量
与应变增量相对应的体积发热量(RPL)的变化量 与温度相对应的体积发热量(RPL)的变化量
只用于完全耦合的温度-应力分析
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