LS-DYNA自定义材料子程序编译教程：Fortran与C++实现

LS-DYNA是一款强大的有限元分析软件，用于结构动力学分析。自定义本构子程序是其高级功能之一，允许用户根据特定材料的行为创建自定义材料模型。本文主要介绍了在LS-DYNA中如何使用Fortran或C++语言编写并编译自定义本构子程序的基本流程，针对LS-DYNA 971R5.1.1 32位SMP版本，以赵海欧先生的《LS-DYNA动力分析指南》为例。 首先，实施自定义本构子程序需要满足一定的先决条件： 1. 拥有对应版本的ls-dynalib文件包，这取决于系统的架构（32位或64位）、并行处理模式（SMP/MPP）以及软件版本。例如，对于LS-DYNA 971R5.1.1，需要下载与所用平台兼容的32位Win32版本库。 2. 在安装LS-DYNA之前，必须安装Material Verification Suite (MVS)，特别是对于某些版本，比如971R5.1.1，推荐使用Intel Fortran编译器或者Microsoft Visual C++ 2008 Standard或Professional Edition，且需确保二者顺序正确。 3. 拥有lstc授权文件，这是使用LS-DYNA进行求解的前提。 接下来是具体的编译步骤： 1. 使用赵海欧的《LS-DYNA动力分析指南》中的user-m3-rate-so.f文件替换原动态分析模块（dyn21.f）中的umat42部分。umat42是LS-DYNA中用于定义材料行为的关键部分，通过替换这部分代码，可以实现自定义的材料行为模型。 2. 保存修改后的dyn21.f文件，然后进入IFC编译器环境。在32位Windows系统中，选择针对IA-32应用的Fortran构建环境。 3. 当IFC编译器启动后，会显示一个文档界面。为了简化操作，这里假设ls-dynalib文件已重命名并位于F盘根目录F:\r511win32。通过doc命令切换到该路径，并执行nmake命令进行编译。 最后，通过这些步骤，用户可以生成一个新的ls971.exe求解器，其中包含了自定义的本构子程序。这个新版本的求解器将能够利用用户提供的自定义材料模型，增强LS-DYNA的模拟能力。注意，实际操作时可能需要根据实际情况调整路径和编译选项，确保所有依赖项都正确设置。在整个过程中，理解和熟悉LS-DYNA的内部工作原理，以及Fortran或C++编程技能是至关重要的。