ABAQUS UMAT子程序入门示例：线弹性杆件拉伸

本篇文章主要介绍了如何使用ABAQUS进行二次开发，通过一个简单的杆件单轴拉伸实例来演示UMAT子程序的创建与应用。UMAT（User Material Model）是ABAQUS中的用户自定义材料模型，用于模拟非线性行为和复杂损伤机制。 首先，实例中涉及的材料是线弹性模型，其特点是应力σ与应变ε之间的关系为σ = E * ε，其中E为杨氏模量，ν为泊松比。在ABAQUS中，这些参数分别对应于Property中的UserMaterial属性，用户需定义PROPS(1)为E（206000 MPa），PROPS(2)为ν（0.3）。在General部分，选择Depvar，由于本例未使用状态变量，只需输入一个大于0的数值。 接下来，作者指导读者如何调用UMAT子程序。在ABAQUS的JobManager中，用户需要在General选项的用户子程序设置中指定自定义的Fortran文件。建议使用文本编辑器或Fortran编译器编写和检查UMAT子程序的语法，确保符合FORTRAN语言规范，如保留前六个字符的空格等。 UMAT函数本身具有多个输入参数，如STRESS、STATEV等，这些参数分别代表应力张量、状态变量等物理量。在函数中，用户需要处理这些输入并根据材料模型计算出相应的响应，如应力更新等。最后，通过提交作业，ABAQUS将使用UMAT来执行分析。 文章的核心内容是UMAT子程序的应用，特别是如何编写和在ABAQUS环境中调用，以实现非标准材料行为的模拟。这对于初学者来说是一个实用的学习资源，可以帮助他们更快地掌握ABAQUS的高级功能，避免在学习过程中浪费时间。 通过比较UMAT子程序和ABAQUS内置材料模型的结果，可以验证UMAT的有效性，表明两者在应力分布图上的结果一致。这进一步证明了用户自定义材料模型的正确性和适用性。 这篇文章提供了一个实用的教程，涵盖了UMAT子程序的创建、调用以及注意事项，对想要深入理解ABAQUS损伤模拟和二次开发的工程师来说，是一个宝贵的参考指南。