新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

实用标准文档

 

文案大全

 

材料本构模型及编?/p>

-ABAQUS-UMAT

 

材料本构模型及编程实现:简?/p>

 

1

、什么时候用用户定义材料?/p>

User-defined 

material, 

UMAT

)?

 

很简单,?/p>

ABAQUS

没有提供我们需要的材料模型时。所以,在决定自己定义一种新的材料模型之前,最好对

ABAQUS

已经提供的模型心中有数,?/p>

且尽量使用现有的模型,因为这些模型已经经过详细的验证,并被广泛接受?/p>

 

2

、好学吗?需要哪些基础知识?/p>

 

先看一?/p>

ABAQUS

手册?/p>

ABAQUS 

Analysis 

User's 

Manual

)里的一段话?/p>

 

Warning: 

The 

use 

of 

this 

option 

generally 

requires 

considerable 

expertise. 

The 

user 

is 

cautioned 

that 

the 

imple

mentation 

of 

any 

realistic 

constitutive 

model 

requires 

extensive 

development 

and 

testing. 

Initial 

testing 

on 

a 

s

ingle 

element 

model 

with 

prescribed 

traction 

loading 

is 

strongly 

recommended. 

但这并不意味着非力学专业,或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹,因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件,而只是提供一个描

述材料力学性能的本构方程(

Constitutive 

equation

)而已。当然,最基本的一些概念和知识还是要具备的,比?/p>

 

应力

(stress),

应变?/p>

strain

)及其分量;

 

volumetric 

part

?/p>

deviatoric 

part

;模量(

modulus

)、泊松比

(Poisson

?/p>

s 

ratio)

、拉美常?/p>

(Lame 

constant)

;矩阵的加减乘除甚至求逆;还有一些高等数学知识如积分、微分等?/p>

 

3

?/p>

UMAT

的基本任务?

 

 

我们知道,有限元计算(增量方法)的基本问题是?/p>

 

 

已知?/p>

n

步的结果(应力,应变等)

 

,;

 

然后给出一个应变增?/p>

, 

计算新的应力

 

?/p>

 

UMAT

要完成这一计算,并要计?/p>

Jacobian

矩阵

DDSDDE(I,J) 

=

。是应力增量矩阵(张量或许更合适)?/p>

 

是应变增量矩阵?/p>

DDSDDE(I,J) 

定义了第

J

个应变分量的微小变化对第

I 

个应力分?/p>

带来的变化。该矩阵只影响收敛速度,不影响计算结果的准确性(当然,不收敛自然得不到结果)?/p>

 

4

、怎样建立自己的材料模型?

 

 

本构方程就是描述材料应力应变(增量)关系的数学公式,不是凭空想象出来的,而是根据实验结果作出的合理归纳。比如对弹性材料,实验?/p>

现应力和应变同步线性增长,所以用一个简单的数学公式描述。为了解释弹塑性材料的实验现象,又提出了一些弹塑性模型,并用数学公式表示?/p>

来?/p>

 

 

对各向同性材料(

Isotropic 

material

?/p>

,

经常采用的办法是先研究材料单向应?/p>

-

应变规律(如单向拉伸、压缩试验),并用一数学公式加以

描述,然后把讲该规律推广到各应力分量。这叫做“泛化?/p>

(generalization)

?/p>

 

5

、一个完整的例子及解?/p>

 

 

 

下面这个

UMAT

取自

ABAQUS

手册,是一个用于大变形下的弹塑性材料模型。希望我的注释能帮助初学者理解。需要了?/p>

J2

理论?/p>

 

 

SUBROUTINE 

UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT, 

 

1 

DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED, 

 

2 

CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT, 

 

3 

PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC) 

STRESS--

应力矩阵,在增量步的开始,保存并作为已知量传入

UMAT 

;在增量步的结束应该保存更新的应力;

 

STRAN--

当前应变,已?/p>

 

?/p>

 

 

DSTRAN

—应变增量,已知?/p>

 

STATEV--

状态变量矩阵,用来保存用户自己定义的一些变量,如累计塑性应变,粘弹性应变等等。增量步开始时作为已知量传入,增量步结束应?/p>

更新?/p>

 

DDSDDE=

。需要更?/p>

 

DTIME

—时间增?/p>

dt

。已知?/p>

 

NDI

—正应力、应变个?/p>

,

对三维问题、轴对称问题自然?/p>

3

?/p>

11,22,33

),平面问题?/p>

2(11,22)

;已知?/p>

 

NSHR 

—剪应力、应变个数,三维问题?/p>

3(12,13,23)

,轴对称问题?/p>

1(12)

;已知?/p>

 

Ͼλ
新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

实用标准文档

 

文案大全

 

材料本构模型及编?/p>

-ABAQUS-UMAT

 

材料本构模型及编程实现:简?/p>

 

1

、什么时候用用户定义材料?/p>

User-defined 

material, 

UMAT

)?

 

很简单,?/p>

ABAQUS

没有提供我们需要的材料模型时。所以,在决定自己定义一种新的材料模型之前,最好对

ABAQUS

已经提供的模型心中有数,?/p>

且尽量使用现有的模型,因为这些模型已经经过详细的验证,并被广泛接受?/p>

 

2

、好学吗?需要哪些基础知识?/p>

 

先看一?/p>

ABAQUS

手册?/p>

ABAQUS 

Analysis 

User's 

Manual

)里的一段话?/p>

 

Warning: 

The 

use 

of 

this 

option 

generally 

requires 

considerable 

expertise. 

The 

user 

is 

cautioned 

that 

the 

imple

mentation 

of 

any 

realistic 

constitutive 

model 

requires 

extensive 

development 

and 

testing. 

Initial 

testing 

on 

a 

s

ingle 

element 

model 

with 

prescribed 

traction 

loading 

is 

strongly 

recommended. 

但这并不意味着非力学专业,或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹,因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件,而只是提供一个描

述材料力学性能的本构方程(

Constitutive 

equation

)而已。当然,最基本的一些概念和知识还是要具备的,比?/p>

 

应力

(stress),

应变?/p>

strain

)及其分量;

 

volumetric 

part

?/p>

deviatoric 

part

;模量(

modulus

)、泊松比

(Poisson

?/p>

s 

ratio)

、拉美常?/p>

(Lame 

constant)

;矩阵的加减乘除甚至求逆;还有一些高等数学知识如积分、微分等?/p>

 

3

?/p>

UMAT

的基本任务?

 

 

我们知道,有限元计算(增量方法)的基本问题是?/p>

 

 

已知?/p>

n

步的结果(应力,应变等)

 

,;

 

然后给出一个应变增?/p>

, 

计算新的应力

 

?/p>

 

UMAT

要完成这一计算,并要计?/p>

Jacobian

矩阵

DDSDDE(I,J) 

=

。是应力增量矩阵(张量或许更合适)?/p>

 

是应变增量矩阵?/p>

DDSDDE(I,J) 

定义了第

J

个应变分量的微小变化对第

I 

个应力分?/p>

带来的变化。该矩阵只影响收敛速度,不影响计算结果的准确性(当然,不收敛自然得不到结果)?/p>

 

4

、怎样建立自己的材料模型?

 

 

本构方程就是描述材料应力应变(增量)关系的数学公式,不是凭空想象出来的,而是根据实验结果作出的合理归纳。比如对弹性材料,实验?/p>

现应力和应变同步线性增长,所以用一个简单的数学公式描述。为了解释弹塑性材料的实验现象,又提出了一些弹塑性模型,并用数学公式表示?/p>

来?/p>

 

 

对各向同性材料(

Isotropic 

material

?/p>

,

经常采用的办法是先研究材料单向应?/p>

-

应变规律(如单向拉伸、压缩试验),并用一数学公式加以

描述,然后把讲该规律推广到各应力分量。这叫做“泛化?/p>

(generalization)

?/p>

 

5

、一个完整的例子及解?/p>

 

 

 

下面这个

UMAT

取自

ABAQUS

手册,是一个用于大变形下的弹塑性材料模型。希望我的注释能帮助初学者理解。需要了?/p>

J2

理论?/p>

 

 

SUBROUTINE 

UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT, 

 

1 

DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED, 

 

2 

CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT, 

 

3 

PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC) 

STRESS--

应力矩阵,在增量步的开始,保存并作为已知量传入

UMAT 

;在增量步的结束应该保存更新的应力;

 

STRAN--

当前应变,已?/p>

 

?/p>

 

 

DSTRAN

—应变增量,已知?/p>

 

STATEV--

状态变量矩阵,用来保存用户自己定义的一些变量,如累计塑性应变,粘弹性应变等等。增量步开始时作为已知量传入,增量步结束应?/p>

更新?/p>

 

DDSDDE=

。需要更?/p>

 

DTIME

—时间增?/p>

dt

。已知?/p>

 

NDI

—正应力、应变个?/p>

,

对三维问题、轴对称问题自然?/p>

3

?/p>

11,22,33

),平面问题?/p>

2(11,22)

;已知?/p>

 

NSHR 

—剪应力、应变个数,三维问题?/p>

3(12,13,23)

,轴对称问题?/p>

1(12)

;已知?/p>

 

">
新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

实用标准文档

 

文案大全

 

材料本构模型及编?/p>

-ABAQUS-UMAT

 

材料本构模型及编程实现:简?/p>

 

1

、什么时候用用户定义材料?/p>

User-defined 

material, 

UMAT

)?

 

很简单,?/p>

ABAQUS

没有提供我们需要的材料模型时。所以,在决定自己定义一种新的材料模型之前,最好对

ABAQUS

已经提供的模型心中有数,?/p>

且尽量使用现有的模型,因为这些模型已经经过详细的验证,并被广泛接受?/p>

 

2

、好学吗?需要哪些基础知识?/p>

 

先看一?/p>

ABAQUS

手册?/p>

ABAQUS 

Analysis 

User's 

Manual

)里的一段话?/p>

 

Warning: 

The 

use 

of 

this 

option 

generally 

requires 

considerable 

expertise. 

The 

user 

is 

cautioned 

that 

the 

imple

mentation 

of 

any 

realistic 

constitutive 

model 

requires 

extensive 

development 

and 

testing. 

Initial 

testing 

on 

a 

s

ingle 

element 

model 

with 

prescribed 

traction 

loading 

is 

strongly 

recommended. 

但这并不意味着非力学专业,或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹,因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件,而只是提供一个描

述材料力学性能的本构方程(

Constitutive 

equation

)而已。当然,最基本的一些概念和知识还是要具备的,比?/p>

 

应力

(stress),

应变?/p>

strain

)及其分量;

 

volumetric 

part

?/p>

deviatoric 

part

;模量(

modulus

)、泊松比

(Poisson

?/p>

s 

ratio)

、拉美常?/p>

(Lame 

constant)

;矩阵的加减乘除甚至求逆;还有一些高等数学知识如积分、微分等?/p>

 

3

?/p>

UMAT

的基本任务?

 

 

我们知道,有限元计算(增量方法)的基本问题是?/p>

 

 

已知?/p>

n

步的结果(应力,应变等)

 

,;

 

然后给出一个应变增?/p>

, 

计算新的应力

 

?/p>

 

UMAT

要完成这一计算,并要计?/p>

Jacobian

矩阵

DDSDDE(I,J) 

=

。是应力增量矩阵(张量或许更合适)?/p>

 

是应变增量矩阵?/p>

DDSDDE(I,J) 

定义了第

J

个应变分量的微小变化对第

I 

个应力分?/p>

带来的变化。该矩阵只影响收敛速度,不影响计算结果的准确性(当然,不收敛自然得不到结果)?/p>

 

4

、怎样建立自己的材料模型?

 

 

本构方程就是描述材料应力应变(增量)关系的数学公式,不是凭空想象出来的,而是根据实验结果作出的合理归纳。比如对弹性材料,实验?/p>

现应力和应变同步线性增长,所以用一个简单的数学公式描述。为了解释弹塑性材料的实验现象,又提出了一些弹塑性模型,并用数学公式表示?/p>

来?/p>

 

 

对各向同性材料(

Isotropic 

material

?/p>

,

经常采用的办法是先研究材料单向应?/p>

-

应变规律(如单向拉伸、压缩试验),并用一数学公式加以

描述,然后把讲该规律推广到各应力分量。这叫做“泛化?/p>

(generalization)

?/p>

 

5

、一个完整的例子及解?/p>

 

 

 

下面这个

UMAT

取自

ABAQUS

手册,是一个用于大变形下的弹塑性材料模型。希望我的注释能帮助初学者理解。需要了?/p>

J2

理论?/p>

 

 

SUBROUTINE 

UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT, 

 

1 

DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED, 

 

2 

CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT, 

 

3 

PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC) 

STRESS--

应力矩阵,在增量步的开始,保存并作为已知量传入

UMAT 

;在增量步的结束应该保存更新的应力;

 

STRAN--

当前应变,已?/p>

 

?/p>

 

 

DSTRAN

—应变增量,已知?/p>

 

STATEV--

状态变量矩阵,用来保存用户自己定义的一些变量,如累计塑性应变,粘弹性应变等等。增量步开始时作为已知量传入,增量步结束应?/p>

更新?/p>

 

DDSDDE=

。需要更?/p>

 

DTIME

—时间增?/p>

dt

。已知?/p>

 

NDI

—正应力、应变个?/p>

,

对三维问题、轴对称问题自然?/p>

3

?/p>

11,22,33

),平面问题?/p>

2(11,22)

;已知?/p>

 

NSHR 

—剪应力、应变个数,三维问题?/p>

3(12,13,23)

,轴对称问题?/p>

1(12)

;已知?/p>

 

Ͼλ">
Ͼλ
Ŀ

ABAQUS-材料本构模型及编?- 百度文库
新建
上传
首页
助手
最?/div>
资料?/div>
工具

实用标准文档

 

文案大全

 

材料本构模型及编?/p>

-ABAQUS-UMAT

 

材料本构模型及编程实现:简?/p>

 

1

、什么时候用用户定义材料?/p>

User-defined 

material, 

UMAT

)?

 

很简单,?/p>

ABAQUS

没有提供我们需要的材料模型时。所以,在决定自己定义一种新的材料模型之前,最好对

ABAQUS

已经提供的模型心中有数,?/p>

且尽量使用现有的模型,因为这些模型已经经过详细的验证,并被广泛接受?/p>

 

2

、好学吗?需要哪些基础知识?/p>

 

先看一?/p>

ABAQUS

手册?/p>

ABAQUS 

Analysis 

User's 

Manual

)里的一段话?/p>

 

Warning: 

The 

use 

of 

this 

option 

generally 

requires 

considerable 

expertise. 

The 

user 

is 

cautioned 

that 

the 

imple

mentation 

of 

any 

realistic 

constitutive 

model 

requires 

extensive 

development 

and 

testing. 

Initial 

testing 

on 

a 

s

ingle 

element 

model 

with 

prescribed 

traction 

loading 

is 

strongly 

recommended. 

但这并不意味着非力学专业,或者力学基础知识不很丰富者就只能望洋兴叹,因为我们的任务不是开发一套完整的有限元软件,而只是提供一个描

述材料力学性能的本构方程(

Constitutive 

equation

)而已。当然,最基本的一些概念和知识还是要具备的,比?/p>

 

应力

(stress),

应变?/p>

strain

)及其分量;

 

volumetric 

part

?/p>

deviatoric 

part

;模量(

modulus

)、泊松比

(Poisson

?/p>

s 

ratio)

、拉美常?/p>

(Lame 

constant)

;矩阵的加减乘除甚至求逆;还有一些高等数学知识如积分、微分等?/p>

 

3

?/p>

UMAT

的基本任务?

 

 

我们知道,有限元计算(增量方法)的基本问题是?/p>

 

 

已知?/p>

n

步的结果(应力,应变等)

 

,;

 

然后给出一个应变增?/p>

, 

计算新的应力

 

?/p>

 

UMAT

要完成这一计算,并要计?/p>

Jacobian

矩阵

DDSDDE(I,J) 

=

。是应力增量矩阵(张量或许更合适)?/p>

 

是应变增量矩阵?/p>

DDSDDE(I,J) 

定义了第

J

个应变分量的微小变化对第

I 

个应力分?/p>

带来的变化。该矩阵只影响收敛速度,不影响计算结果的准确性(当然,不收敛自然得不到结果)?/p>

 

4

、怎样建立自己的材料模型?

 

 

本构方程就是描述材料应力应变(增量)关系的数学公式,不是凭空想象出来的,而是根据实验结果作出的合理归纳。比如对弹性材料,实验?/p>

现应力和应变同步线性增长,所以用一个简单的数学公式描述。为了解释弹塑性材料的实验现象,又提出了一些弹塑性模型,并用数学公式表示?/p>

来?/p>

 

 

对各向同性材料(

Isotropic 

material

?/p>

,

经常采用的办法是先研究材料单向应?/p>

-

应变规律(如单向拉伸、压缩试验),并用一数学公式加以

描述,然后把讲该规律推广到各应力分量。这叫做“泛化?/p>

(generalization)

?/p>

 

5

、一个完整的例子及解?/p>

 

 

 

下面这个

UMAT

取自

ABAQUS

手册,是一个用于大变形下的弹塑性材料模型。希望我的注释能帮助初学者理解。需要了?/p>

J2

理论?/p>

 

 

SUBROUTINE 

UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD,RPL,DDSDDT, 

 

1 

DRPLDE,DRPLDT,STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED, 

 

2 

CMNAME,NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT, 

 

3 

PNEWDT,CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC) 

STRESS--

应力矩阵,在增量步的开始,保存并作为已知量传入

UMAT 

;在增量步的结束应该保存更新的应力;

 

STRAN--

当前应变,已?/p>

 

?/p>

 

 

DSTRAN

—应变增量,已知?/p>

 

STATEV--

状态变量矩阵,用来保存用户自己定义的一些变量,如累计塑性应变,粘弹性应变等等。增量步开始时作为已知量传入,增量步结束应?/p>

更新?/p>

 

DDSDDE=

。需要更?/p>

 

DTIME

—时间增?/p>

dt

。已知?/p>

 

NDI

—正应力、应变个?/p>

,

对三维问题、轴对称问题自然?/p>

3

?/p>

11,22,33

),平面问题?/p>

2(11,22)

;已知?/p>

 

NSHR 

—剪应力、应变个数,三维问题?/p>

3(12,13,23)

,轴对称问题?/p>

1(12)

;已知?/p>

 



ļ׺.doc޸Ϊ.docĶ

  • εֺʶ
  • Сѧ꼶Ϣϲ̰
  • K12[ѧϰ]2019߿ѧһָϰ к͵ζߴȫ ר07
  • 6340mmѹƽʽܹձ
  • ʡˮظ߹ѧ꼶ϲ 6 ҵ(2ʱ)ѧ
  • ٹ·ȫҵ
  • 2019-2025йױƷҵгԤо(Ŀ¼)
  • Ƚ༶
  • Ӫ֯ơҵ

վ

԰ Ͼλ
ϵͷ779662525#qq.com(#滻Ϊ@)