ABAQUS二次开发资料UMATWord格式文档下载.docx
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DIMENSIONSTRESS(NTENS),STATEV(NSTATV),
1DDSDDE(NTENS,NTENS),DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),
2STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),TIME
(2),PREDEF
(1),DPRED
(1),
3PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3)
-------------------------------以上是变量声明吧!
usercodingtodefineDDSDDE,STRESS,STATEV,SSE,SPD,SCD
and,ifnecessary,RPL,DDSDDT,DRPLDE,DRPLDT,PNEWDT
-------------------------------此处,看来是将用户定义材料属性的fortran程序编入
RETURN------------------这是返回值
END------------------------结束
UMAT中各个变量的详细解释[凡是-注明david的,都是我自己猜的,仅供参考]
DDSDDE(NTENS,NTENS)
是一个NTENS[NumberoftheTensions----david]维的方阵,称作雅可比矩阵,应力增量/应变增量的偏导数,DDSDDE(I,J)表示增量步结束时第J个应变分量的改变引起的第I个应力增量的变化!
雅可比是一个对称矩阵,除非在“*USERMATERIAL”语句中加"
UNSYMM"
参数
STRESS(NTENS)
应力张量矩阵,对应NDI[NumberoftheDirectComponents--david]个直接分量和NSHR[NumberoftheshearComponents-david]个剪切分量.在增量步的开始,应力张量矩阵中的数值通过UMAT和主程序之间的接口传递到UMAT中,在增量步的结束,UMAT将对应力张量矩阵更新,即[return].对于包含刚体转动的有限应变问题,一个增量步条用UMAT之前就已经对应力张量进行了刚体转动,因此在UMAT中只需处理应力张量的共旋部分-------这部分我没看明白,敬请高手指点.UMAT中应力张量的度量为柯西(真实)应力
STATEV(NSTATEV)[STATEVARIABLES(NumberoftheStateVariables)]
用于存储状态变量的矩阵,在增量步开始时将数值传递到UMAT中。
也可在子程序USDFLD或UEXPAN中先更新数据,然后增量步开始时将更新后的数据传递到UMAT中。
在增量步的结束必须更新状态变量矩阵中的数据。
和应力张量矩阵不同的是:
对于有限应变问题,除了材料本构行为引起的数据更新以外,状态变量矩阵中的任何矢量或者张量都必须通过旋转来考虑材料的刚体运动。
-----不懂,请高手指教
状态变量矩阵的维数NATATEV,等于关键字“*DEPVAR”定义的数值。
状态变量矩阵的维数通过ABAQUS输入文件中的关键字“*DEPVAR”定义,关键字下面数据行的数值即为状态变量矩阵的维数。
材料常数的个数,等于关键字“*USERMATERIAL”中“CONSTANTS”常数设定的值。
PROPS(NPROPS)
材料常数矩阵,矩阵中元素的数值对应于关键字“*USERMATERIAL”下面的数据行。
SSE,SPD,SCD
分别定义每一增量步的弹性应变能[ElasticStrainEnergy],塑性耗散[PlasticDissipation]和蠕变耗散[CreepDissipation]。
它们对计算结果没有影响,仅仅作为能量输出。
STRAN(NTENS):
应变矩阵;
DSTRAN(NTENS):
[D--大抵代表Deta,增量的意思-david]应变增量矩阵;
DTIME:
增量步的时间增量;
1.
2.
3.创建源程序文件并编写源程序
4.编译并连接源文件
5.运行程序编译生成的可执行文件
常量:
六种
1.整型常量[Integer]4位:
正\负整数和0
2.实型常量[Real]4位:
小数和指数形式
3.双精度常量[Doubleprecision]8位
4.复型常量[Complex]8位
5.逻辑性常量[Logical]4位
6.字符型常量[Character]1位
变量
∙变量名
1.第一个字符是字母第一个字符后可跟1-5个字母或者数字
2.不区分大小写
3.空格不起作用
4.允许变量名与语言中具有特定含义的字同名,但尽量不适用
5.尽量"
见名知义"
∙变量类型
不同的变量类型用来存放不同类型的常量数据.变量相应的也有六种;
变量在使用前必须首先对其进行类型说明,三种说明方法:
按优先级别排列
1.类型说明语句:
类型变量名列表,多个变量名之间用逗号隔开,如
REAL
A,B,C
DOUBLE
PRECISION
X,Y,Z[或者REAL*8
X,Y,Z]
CHARACTER*5[缺省字符长度5]
STR1,STR2*8,STR3*19
[此处,STR1未指明长度,则默认使用缺省长度5;
STR2的长度为8;
STR3的长度为19]
2.IMPLCIT语句:
IMPLICIT类型[字母表],类型[字母表],....
如:
IMPLICIT
REAL(A-D),INTERGER(I-M),DOUBLEPRECISION
(X,Z)
3.I-N规则:
Fortran规定,不加说明的情况下,I-N为整型,其他都为实型
几点说明
类型语句说明位于所有可执行语句的前面;
IMPLICIT语句位于最前面;
IMPLICITNONE取消IMPLICIT说明和I-N规则,所有的变量必须显式说明;
只在本程序单位有效.
2.2关于Fortran77的一些有用的简介[2]:
算术表达式:
1.运算符:
+,
-,
*,
/,
**
2.优先级:
(),
**,
*\/,
+\-
3.书写问题
1.*不能省略
2.括号不分大小写,成对出现
3.多次乘方,按'
先右边后左边'
处理
4.运算符不能连续出现,要用小括号隔开
5.运算顺序
)---->
函数---->
**----->
*,/----->
+,-
6.运算中的类型问题:
运算类型相同:
结果仍为原类型;
不同,则自动转换成同一类型
7.误差问题:
1.溢出:
超出有效数字范围-------->
解决:
很大或者很小的数用实型的指数表示
2.误差:
由于有效数字的位数限制,实型数运算存在误差-------->
转换成双精度型或者避免因为书写不当造成有效数字的丢失
简单输出\输入语句:
输入\输出三要素:
对象[哪些数据];
格式;
设备.
输出语句
输出语句的分类:
格式输出'
表控格式输出[系统标准格式];
无格式输出[二进制]
1.表控输出语句:
按计算机系统规定的格式输出:
系统自动为每种类型的数据规定了列数
1.整数的表控输出格式[与具体的计算机系统有关]:
规定每个整数占13列,打印在右端,左补空格;
2.实数的表控输出格式:
规定每个实数占17列,打印在右端,左补空格,小数部分占7列;
[当实数的绝对值>
=10**7或<
1时,按标准的指数格式输出,共占15列,指数4列,小数6列
2.表控格式输出语句:
1.print*,<
输出表列>
:
print*,56.8,125
2.write(*,*)<
输入语句
对象;
分类:
同上
1.表控输入语句
1.自由格式输入-->
语句:
read*,<
输入表列>
;
read(*,*)<
2.输入数据以逗号或者空格作为间隔
3.变量名称为输入表
4.输入的数据应和输入表的变量个数\类型\次序严格地一一对应;
少了,程序停止,等待继续输入;
多了,程序继续进行,多余的不起作用;
较多的数据可以几个一组,回车,再输入几个一组,回车...
5.重复数据,可以7*3---->
7,7,7
6.每一个read(*,*)和write(*,*)语句从一个新的记录[以回车结束的一批输入\输出数据]开始读数\输出
▪例如:
read(*,*)
A,B,C
▪
D,I,J
▪输入:
2.3,-63.5[回车]
6.4,91.0[回车]
5,8[回车]
▪结果:
A=2.3,B=-63.5,C=6.4,
[从新记录开始读数]
D=5.0,I=8,J未被赋值
PARAMETER语句
作用:
将程序中经常用到的参数或字符串定义成一个符号常量,其值不可改变.
parameter(p1=c1,p2=c2,...,pn=cn)
注意:
1.符号常量的命名规则与变量名相同,但在程序中其值不可改变,也不能赋值;
2.符号变量也有类型,可用前面的三种类型说明方法说明类型;
3.参数语句是非执行语句,位于所有可执行语句的前面,单位与类型说明语句的后面;
4.一条语句可以定义多个符号常量;
5.优点:
方便修改程序
END,STOP,PAUSE语句
END语句:
结束标志,有且仅有一条
PAUSE[n]语句:
暂定执行;
用于调试程序,n可以是一个字符串或不超过5位的数
STOP[n]语句:
停止运行语句;
2.3关于Fortran77的一些有用的简介[3]:
逻辑运算和选择结构
∙关系表达式
1.构成选择判断的基本式子
2.关系运算符:
1..GT.[greaterthan]
>
2..GE.[greaterthanorequalto]
=
3..LT.[limiterthan]
<
4..LE.[limiterthanorequalto]
5..EQ.[equalto]
6..NE.[notequalto]
≠
3.一般形式:
算术量或者算术表达式>
关系运算符>
4.运算结果:
逻辑值:
真[.TRUE.]\假[.FALSE.]
5.运算顺序:
算术运算>
关系运算
∙逻辑表达式
1..and.
2..or.
3..not.
4..eqv.逻辑等
5..neqv.逻辑不等
2.一般形式:
逻辑变量\逻辑常量\关系表达式>
逻辑运算符>
3.结果:
4.运算顺序:
算术运算--->
关系运算--->
逻辑运算
5.逻辑运算优先级:
.not.--->
.and.--->
.or.--->
.eqv.--->
.neqv.
关于Fortran77的一些有用的简介[4]:
IF类选择结构
∙用块IF实现选择结构:
三种典型形式
1.基本形式
1.IF(条件)
THEN
(块IF语句)
2.
块1
(THEN块)
3.ELSE
(ELSE语句)
4.
块2
(ELSE块)
5.ENDIF
(ENDIF语句)
6.说明:
IF...THEN语句为块IF结构的入口语句;
ENDIF语句为出口语句,必须一一对应,配对使用
2.简单结构
2.块
3.ENDIF
4.说明:
没有else块
3.嵌套结构
1.IF(
)
THEN
2.块1
3.ELSEIF(
)THEN
4.块2
5....
6.ELSEIF(
7.块n
8.[ELSE
块n+1]
9.ENDIF
∙逻辑IF语句
只用一行表示一种选择结构,当且仅当条件成立时执行,并且只执行一条语句;
IF(条件)
语句
∙算术IF语句
IF<
算术表达式>
N1,N2,N3
当算术表达式的值
<
0执行标号为N1的语句;
=0执行标号为N2的语句;
>
关于Fortran77的一些有用的简介[5]:
循环结构
∙结构形式:
循环体[由一些可执行的语句组成]+循环控制语句[控制循环的开始和结束]
∙分类:
条件型循环和计数型循环[DO循环]
GOTO语句实现循环
∙一般形式:
GOTO<
S1>
其中:
S1为语句标号
∙功能:
程序执行到此语句时,无条件的转向标号为S1的语句
DO语句实现循环
∙当循环的初值\终值\循环次数都已知时,可用;
∙组成:
一个DO语句和循环体组成
DO
S1I=E1,E2[,E3]
I=E1,E2[,E3]
......
S1
终端语句>
......ENDDO
例如
10
I=1,19,2
I=E1,19,2
SUM=SUM+1
CONTINUE
SUM=SUM+1
ENDDO
∙说明
1.I为循环变量,S1为语句标号,是本程序单位中另一可执行语句的标号;
2.步长可以省略,缺省值=1;
3.循环初值[E1],终值[E2]和步长[E3]都可以是常量\变量\表达式;
4.由于实数在内存中存储的误差,I,E1,E2,E3尽可能用振型量
5.E1,E2,E3都可正可负,E1,E2,可为0,但是E3不能为0.
∙具体执行过程
6.执行DO语句,首先计算表达式E1,E2,E3的值,若他们的类型与循环变量I不一致,则自动转换成循环变量的类型
7.将E1的值赋予循环变量I,及执行赋值语句:
I=E1;
8.计算循环次数:
R=MAX0(E2-E1+E3)/E3,MAX0表示从多个整型变量中取最大的一个;
9.检查循环次数:
若R=0则不执行循环体内的语句,跳出循环;
R≠0则执行循环体内的语句
10.执行循环终端语句:
I=I+E3,即是循环变量获得一个新值,而循环次数R自动减1;
11.返回步骤4,继续执行,直到R=0.
oCONTINUE语句
循环终端语句必须是可执行语句;
那么,这种作为循环终端的语句具有双重作用:
一是作为循环终端的标志;
而是要完成自身的功能.因此影响了程序的可读性.FORTRAN用一个专门的语句作为DO循环的终端语句,即CONTINUE语句.它自身没有任何功能.
o一些规定
1.循环变量在循环体内只能被引用,不能被赋值;
2.在执行DO循环体期间,E1,E2,E3的值不能被改变,因为他们决定了循环的次数
3.离开DO循环后,循环变量可以在循环体外被引用,它的值为脱离循环时最后一次被赋的值;
4.程序中用到转移语句,规定:
只允许从循环体内----->
体外;
反之不行;
5.循环终端语句必须是除GOTO,块IF,ENDIF,END和STOP语句外的任何可执行语句
oDO循环的嵌套
在一个DO循环中还可以包含一个或者多个完整的DO循环,这就是DO循环的嵌套.
一般形式:
DO10
I=1,10
.
20
J=1,10
.
说明:
∙嵌套要完整,不能交叉
∙循环变量的名字,规定:
并列的循环:
循环变量的名字可以相同;
嵌套的循环:
循环变量的名字不可以相同
∙若多层循环的结束语句在同一个地方,可以共用一条CONTINUE语句
∙控制转向语句的使用[体内----->
体外]
当型循环的实现
在无法确定循环次数的情况下可以使用当型循环.当型循环是指执行循环体要依据实现给定的条件:
当条件成立时执行循环,否则不执行.
∙用DO-WHILE语句实现当型循环
一般形式:
DOS1[,]
WHILE(条件)
...
∙用块IF和GOTO语句实现循环
块
GOTO
S1
ENDIF
直到型循环的实现
所谓直到型循环,是指先执行循环体,再判断条件.如果条件为'
假'
继续执行循环体,直到条件为'
真'
时终止循环.
∙用逻辑IF语句实现:
循环体
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