ABAQUS 子程序 UMAT 初初初入門 01

ABAQUS用戶子程序，即user subroutine，允許用戶在找不到合適模型的情況下自行定義符合自己問題的模型，涵蓋了建模、載荷到單元的幾乎各個部分。

UMAT， Define a material’s thermal behavior，定義材料的機械運動。

下面以一個最簡單的桿件壓縮為例，介紹在ABAQUS中調用用戶子程序進行計算流程步驟。

問題描述：

一鋼桿（100mm * 20mm * 20mm）左端受固定約束，右端受均布壓縮載荷10MPa，如圖1所示，求鋼桿的應力變形分布。

圖1

仿真流程：

01- Part模塊

選擇create命令，建立3D 可變形實體，具體不過多贅述。

02- Property 模塊

選擇create material命令，General選項Depvar欄內選擇Number of solution-dependent state variables：1。User Material 選項， Mechanical Constants內輸入楊氏模量和泊松比分別為200000和0.33，如圖2所示，創建截面屬性并賦予模型。

圖2

03- Assembly 模塊

選擇Create Instance命令進行模型裝配。

04- Step模塊

建立靜力通用分析步，具體分析步和場輸出設置不過多贅述。

05- Load模塊

在Create Load命令中創建Pressure載荷于模型一端，大小為100, 在Create Boundary Condition命令中創建Displacement約束于另一端，選擇U1=U2=U3=0，如下圖3所示。

圖3

06- Mesh模塊

Object選擇Part，在Global Seeds命令中Approximate global size全局網格尺寸設為5，劃分網格。Element Type命令中選擇3D stress單元，取消Reduced integration縮減積分，單元類型為C3D8

07- Job模塊

點擊創建作業，在General欄中選擇User subroutine file，選擇相應子程序，如圖所示，提交作業進行計算，計算結果如圖4所示，以及采用ABAQUS直接輸入材料參數計算結果如圖5所示，對比可以看出兩種方法計算結果一致且正確。子程序代碼說明如圖6所示。以上為最簡單的子程序應用操作，以及子程序算例，與想學習UMAT的朋友們分享，后續有機會繼續更新。

圖4

圖5

圖6