ABAQUS的二次开发-UMAT

使用背景

ABAQUS中虽然提供了很多的单元，很多的材料本构模型，但是有时候我们的分析的实际情况是比较复杂的，比如当我们要计算一种特定的橡胶材料的时候，已有的橡胶本构比如Mooney等都有着这样、那样的不足，很难满足我们的要求。又比如我们要计算土壤应力的时候，土壤本身受压不受拉，有着很强的非线性因素，这时候就需要我们建立足够精确的土壤本构模型。如果你正在处理的问题，ABAQUS的常规本构不能满足你的要求，那么UMAT将是你的首选。

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UMAT参数说明      

      UMAT是一个较为复杂的程序，涉及到的参数较多，首先我们要明白UMAT完成了什么功能，简单的说，就一句话，开发者需要定义材料积分点的Jacobian矩阵。由开发者完成应力-应变之间的关系曲线。下面我们对一些参数做一些介绍，其中kstep为分析步参数、kinc为增量步参数、time为主程序传入进来的分析时间参数noel为单元编号、npt为单元积分点编号。stran为应变。dstran为应变增量。ddsdde为最关键Jacobian矩阵。

 下面我们以最简单的等温线弹性本构为例与ABAQUS自带的本构进行对比计算。我们要建立的模型如下图所示：

 

在分析中我们要保证两个本构的边界条件一致、载荷一致、网格一致。我们所写的本构这里给出主要内容,如下所示：

 

使用命令行模式提交计算，两个本构计算结果对比如下所示：

  由上两图可知，两个本构计算的结果最大应力都为6.552Mpa。由此我们可知在 ABAQUS中其自带的等温弹性本构一定也是如此。以上虽然只是一个最为简单的本构，但可以为后续我们开发更为复杂的本构提供参考。
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