ABAQUS_VUMAT初学者用户子程序小例子

上一次发过《ABAQUS 初学者用户子程序小例子》，給学习 UMAT 的初学者带来了一定的帮助。现在用到 VUMAT，发现网上 这种小例子很少，关于 VUMAT 的资料也不多。摸索了一天，做个 VUMAT的小例子供大家分享。

实例：简单的平面平板拉伸，材料本构模型采用随动强化模型， E＝210000MPa, ν=0.3，fy=200MPa, E’=10000MPa。左端约束， 右端施加位移载荷V＝0.2mm。

1 材料本构模型：

在Property 中定义材料时，在General下选中User Material，输入210000、0.3、200、 10000，以上两个数值代表E、ν，、fy、E’。在用户子程序中代表着PROPS(1)、PROPS(2)、 PROPS(3)、PROPS(4)。然后在 General 下选中 Depvar，由于该例子中使用了五个状态变量 （背应力张量和累积塑性应变变量），因此在第一项中输入大于5的数值即可。另外还需要输入密度。

建模大家都会，故省略

2 ABAQUS中STEP的设置

由于VUMAT需要用到Explicit求解，因此需要在step步骤中设置explicit选项，如下图， 其设置可以用默认设置。

3 ABAQUS调用VUMAT用户子程序 

同UMAT用户子程序的调用方法。 

在Job Manager 中点击Edit 选项，在General 选项的最后一项中选择自己建立好的用户子程序文件。（注：用户子程序文件可以使用文本编辑器进行编辑，当然也可以用Fortran编译器，如果对自己的用户子程序文件的语法不放心，可以先用Fortan编译器进行编译，不过编译前要先建立Project，关于Fortran编译，这里不再介绍）。 

完成后，点击submit即可进行分析。

4 结果 

以下两张图分布是用户子程序和ABAQUS自带的材料模型（Standard求解器）得到的应力云图，可以看出两种图形基本相同。

5 VUMAT子程序 

对于初学者来说，需要注意的是，FORTRAN对于程序语言格式上的要求。例如，对于FORTRAN语言，前六个字符必须空出来，等等。检查语法最好的方法就是在FORTRAN编译器上进行编译。 

 SUBROUTINE VUMAT( 

C Read only - 

 1  nblock, ndir, nshr, nstatev, nfieldv, nprops, lanneal, 

 2  stepTime, totalTime, dt, cmname, coordMp, charLength, 

 3  props, density, strainInc, relSpinInc, 

 4  tempOld, stretchOld, defgradOld, fieldOld, 

 3  stressOld, stateOld, enerInternOld, enerInelasOld, 

 6  tempNew, stretchNew, defgradNew, fieldNew, 

C Write only - 

 5  stressNew, stateNew, enerInternNew, enerInelasNew ) 

C 

  include 'vaba_param.inc' 

C J2 Mises Plasticity with kinematic hardening for plane  

C strain case. 

C Elastic predictor, radial corrector algorithm. 

C 

C The state variables are stored as: 

C     STATE(*,1) = back stress component 11 

C     STATE(*,2) = back stress component 22 

C      STATE(*,3) = back stress component 33 

C      STATE(*,4) = back stress component 12

C      STATE(*,5) = equivalent plastic strain 

C 

C 

C All arrays dimensioned by (*) are not used in this algorithm 

      dimension props(nprops), density(nblock), 

     1  coordMp(nblock,*), 

     2  charLength(*), strainInc(nblock,ndir+nshr), 

     3  relSpinInc(*), tempOld(*), 

     4  stretchOld(*), defgradOld(*), 

     5  fieldOld(*), stressOld(nblock,ndir+nshr), 

     6  stateOld(nblock,nstatev), enerInternOld(nblock), 

     7  enerInelasOld(nblock), tempNew(*), 

     8  stretchNew(*), defgradNew(*), fieldNew(*), 

     9  stressNew(nblock,ndir+nshr), stateNew(nblock,nstatev), 

     1  enerInternNew(nblock), enerInelasNew(nblock) 

C 

      character*80 cmname 

C 

      parameter( zero = 0., one = 1., two = 2., three = 3., 

     1  third = one/three, half = .5, twoThirds = two/three, 

     2  threeHalfs = 1.5 ) 

C 

      e     = props(1) 

      xnu   = props(2) 

      yield = props(3) 

      hard  = props(4) 

C 

      twomu  = e / ( one + xnu ) 

      thremu = threeHalfs * twomu 

      sixmu  = three * twomu 

      alamda = twomu * ( e - twomu ) / ( sixmu - two * e ) 

      term   = one / ( twomu * ( one + hard/thremu ) ) 

      con1   = sqrt( twoThirds ) 

C 

      do 100 i = 1,nblock 

C 

C Trial stress 

        trace  = strainInc(i,1) + strainInc(i,2) + strainInc(i,3) 

        sig1 = stressOld(i,1) + alamda*trace + twomu*strainInc(i,1) 

        sig2 = stressOld(i,2) + alamda*trace + twomu*strainInc(i,2) 

        sig3 = stressOld(i,3) + alamda*trace + twomu*strainInc(i,3) 

        sig4 = stressOld(i,4)                + twomu*strainInc(i,4) 

C 

C Trial stress measured from the back stress

更多内容见附件

免责声明

本页面/内容部分素材来源于互联网公 开 信 息，旨在传递更多信息，不代表本平台立场。

版权归原作者或机构所有，如涉及侵权，请通过平台联系我们，我们将在核实后第一时间处理。

本平台对转载内容的真实性、准确性不作任何保证，用户需自行判断并承担使用风险。