最新2534VUMAT用户子程序翻译ABAQUS帮助手册汇总.docx
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最新2534VUMAT用户子程序翻译ABAQUS帮助手册汇总
2534-VUMAT用户子程序翻译ABAQUS帮助手册
VUMAT
25.3.4 VUMAT
Usersubroutinetodefinematerialbehavior.
定义材料本构用户子程序
Product:
ABAQUS/Explicit
Warning:
Theuseofthisusersubroutinegenerallyrequiresconsiderableexpertise.Youarecautionedthattheimplementationofanyrealisticconstitutivemodelrequiresextensivedevelopmentandtesting.Initialtestingonasingle-elementmodelwithprescribedtractionloadingisstronglyrecommended.
注意:
用户子程序的使用通常需要一定的专长。
用户需要知道执行任何实际的本构模型需要大量的试验数据。
强烈建议用户对用户子程序进行在指定拉力作用下单个单元的验证测试。
Thecomponentorderingofthesymmetricandnonsymmetrictensorsforthethree-dimensionalcaseusingC3D8Relementsisdifferentfromtheorderingspecifiedin“Three-dimensionalsolidelementlibrary,”Section14.1.4,andtheorderingusedinABAQUS/Standard.
C3D8R单元三维轴对称及非轴对称张量成分顺序与“Three-dimensionalsolidelementlibrary,”Section14.1.4及ABAQUS/Standard中指定的顺序不同。
References
∙“User-definedmechanicalmaterialbehavior,”Section12.8.1
∙*USERMATERIAL
Overview
UsersubroutineVUMAT:
用户子程序VUMAT
∙isusedtodefinethemechanicalconstitutivebehaviorofamaterial;
∙用来定义材料的力学本构关系
∙willbecalledforblocksofmaterialcalculationpointsforwhichthematerialisdefinedinausersubroutine(“Materialdatadefinition,”Section9.1.2);
∙可以被用户子程序定义材料计算点调用
∙canuseandupdatesolution-dependentstatevariables;
∙可以使用和更新结果依赖状态变量
∙canuseanyfieldvariablesthatarepassedin;
∙可以使用传入的任何场变量
∙isdescribedfurtherin“User-definedmechanicalmaterialbehavior,”Section12.8.1;and
∙在“User-definedmechanicalmaterialbehavior,”Section12.8.1中详细论述;
∙cannotbeusedinanadiabaticanalysis.
∙可以被用于绝热分析
Componentorderingintensors张量组成顺序
Thecomponentorderingdependsuponwhetherthetensorissymmetricornonsymmetric.
张量组成顺序取决于其是否为对称或非对称张量。
Symmetrictensors对称张量
Forsymmetrictensorssuchasthestressandstraintensors,therearendir+nshrcomponents,andthecomponentorderisgivenasanaturalpermutationoftheindicesofthetensor.Thedirectcomponentsarefirstandthentheindirectcomponents,beginningwiththe12-component.Forexample,astresstensorcontainsndirdirectstresscomponentsandnshrshearstresscomponents,whicharepassedinas
对于如同应力及应变张量等的对称张量,含有ndir+nshr分量,分量的序号按张量索引号的自然排序给出。
首先是直接分量,然后是从12分量开始的间接分量。
例如,包含ndir正应力分量及nshr的剪应力张量的应力张量被按照下面的顺序传入
Component
2-DCase
3-DCase
1
2
3
4
5
6
TheshearstraincomponentsinusersubroutineVUMATarestoredastensorcomponentsandnotasengineeringcomponents;thisisdifferentfromusersubroutineUMATinABAQUS/Standard,whichusesengineeringcomponents.
Nonsymmetrictensors非对称张量
Fornonsymmetrictensorstherearendir+2*nshrcomponents,andthecomponentorderisgivenasanaturalpermutationoftheindicesofthetensor.Thedirectcomponentsarefirstandthentheindirectcomponents,beginningwiththe12-component.Forexample,thedeformationgradientispassedas
对于非对称张量含有ndir+2*nshr分量,分量的顺序按照张量索引号的自然排序给出。
首先是直接分量,其次是从12分量开始的间接分量。
例如,位移剃度按照下面的顺序传递
Component
2-DCase
3-DCase
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Initialcalculationsandchecks最初计算和检查
InthedatacheckphaseoftheanalysisABAQUS/ExplicitcallsusersubroutineVUMATwithasetoffictitiousstrainsandatotalTimeandstepTimebothequalto0.0.Thisisdoneasacheckonyourconstitutiverelationandtocalculatetheequivalentinitialmaterialproperties,baseduponwhichtheinitialelasticwavespeedsarecomputed.
在ABAQUS/Explicit调用用户子程序VUMAT分析的数据检查阶段,小应变、总时间及时间步都为0。
这作为对用户本构关系的一个检查,基于计算得到的初始材料波速来计算等效初始材料属性。
Defininglocalorientations定义局部方向
Allstresses,strains,stretches,andstatevariablesareintheorientationofthelocalmaterialaxes.Theselocalmaterialaxesformabasissysteminwhichstressandstraincomponentsarestored.Thisrepresentsacorotationalcoordinatesysteminwhichthebasissystemrotateswiththematerial.Ifauser-specifiedcoordinatesystem(“Orientations,”Section2.2.5)isused,itdefinesthelocalmaterialaxesintheundeformedconfiguration.
所有的应力、应变、延伸及状态变量均按局部材料轴的方向。
这些局部材料轴形成一个应力与应变分量存储的基本系统。
即这个基本系是随着材料联合转动的坐标系。
如果使用用户指定坐标系,则它在无变形结构中定义局部材料轴。
Specialconsiderationsforvariouselementtypes
不同单元类型的特殊考虑
TheuseofusersubroutineVUMATrequiresspecialconsiderationforvariouselementtypes.
用户子程序VUMAT的使用需要对不同的单元类型进行特殊的考虑。
Shellandplanestresselements
壳及平面应力单元
Youmustdefinethestressesandinternalstatevariables.Inthecaseofshellorplanestresselements,youmustdefinestrainInc(*,3),thethicknessstrainincrement.Theinternalenergiescanbedefinedifdesired.Iftheyarenotdefined,theenergybalanceprovidedbyABAQUS/Explicitwillnotbemeaningful.
用户必须定义应力和初始状态变量。
在壳或平面应力单元的情况下,用户必须定义应变包括(*,3),厚度应变增量。
如果需要的话还需要定义初始能量。
如果没有定义,那么ABAQUS/Explicit提供的能量平衡将没有意义。
Shellelements
壳单元
WhenVUMATisused
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