在DYNA3D中應用用戶自定義材料 www.simwe.com|1XG8{b-vS|
白金澤 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent!C7h.P;n7[aa
（中科院力學所，100080） SimWe仿真論壇G&a&xS+u R6z
1、 概述
在DYNA3D中定義用戶材料是一件容易的事情。用戶在計算輸入文件中填入相應的材料屬性卡，同時編寫用戶材料子并與DYNA編譯連接，生成新的可執行文件，即可進行用戶材料的計算。本文詳細介紹了用戶材料的使用方法，并給出了3個用戶程序示例。 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent8NrB7mR'lwq-Ux
2、 輸入文件中用戶材料的定義方法 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluente"]t
`F7B3y)N
在DYNA3D中，關鍵字：MAT_USER_DEFINED_MATERIAL_MODELS用來定義用戶材料。在輸入文件*.K中，材料編號41-50是用戶自定義材料模型，用戶可以提供自己的子程序。這個關鍵字輸入可以處理具有破壞判斷的各向同性和各向異性材料。 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAM1Wn3C7jQu@Rf ^
Uz
如果用戶沒有定義用戶子程序，或者定義錯誤（例如，在*.K輸入文件中定義41號用戶材料，但是在程序中沒有定義subroutine umat41），那么，系統將以第一個輸入參數為彈性模量E，默認該材料為線彈性材料。 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAM H%k9d7w*x6dz
用戶材料卡的形式：
card1 |Simwe.com|仿真|設計|有限元|虛擬儀器N2c[/rl)m
X8I(e
Variable MID RO MT LMC NHV IORTHO IBULK IG SimWe仿真論壇^,eQ/|_(m6pf ^0u
Type I F I I I I I I |Simwe.com|仿真|設計|有限元|虛擬儀器5hnXfn%x
MID： 材料ID SimWe仿真論壇W^&U*Oc[
RO： 材料的密度 SimWe仿真論壇2VI wb Z9c#~;^
j
MT： 用戶材料類型41～50 H1c(~/?3G)BP
LMC: 材料常數數組的長度，等于輸入材料常數的數量。 SimWe仿真論壇u1I"g I9]0Q/eJq3`
NHV： 需存儲的歷史變量的數量，見附錄A。

IORTHO：如果材料是正交異性，設為1。 sxG WI bbQ5O!n
IBULK： 材料常數數組中體積模量的位置，見附錄A。 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAM$eD9p-T4yhh%H"zE6b
IG： 材料常數數組中剪切模量的位置，見附錄A。 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent"a]Rdj&DU~\
Card2 : www.simwe.comjF9P#Ru9W5_~
Variable IVECT IFAIL
Type I I |Simwe.com|仿真|設計|有限元|虛擬儀器
mC vDJs
pi_t`
IVECT： 向量化標志，應用向量化的用戶子程序。 www.simwe.com)z,pE+K;t
N
O
IFAIL： 破壞失效標志，容許單元根據材料的破壞失效準則判斷是否破壞。
如果IORTHO=1（各項異性材料），則需要定義下面兩個卡 SimWe仿真論壇8l9qKo7g8s
card3: 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAML4Vi*R
Ent
Variable AOPT MAXC XP YP ZP A1 A2 A3
Type F F F F F F F F
Card4:
Variable V1 V2 V3 D1 D2 D3
Type F F F F F F www.simwe.com
`6R0@ ZA`x
AOPT： 材料軸選項。
=0.0 ，對由單元節點定義的材料軸局部異性。單元的1、2 、4節點等于由DEFINE_COORDINATE_NODES定義的坐標系中的節點。
=1.0，對由空白點和單元中心的總體坐標系下的位置定義的材料軸局部異性，這是一個方向。
=2.0 對由下面定義的向量確定的材料軸全局異性，參見DEFINE_COORDINATE_VECTOR。 |Simwe.com|仿真|設計|有限元|虛擬儀器N_
n-y4q(F1w
=3.0 僅用于殼單元。此選項確定了由平移材料軸產生的材料軸的局部異性，材料軸是由一條直線描述的角度確定的，這條直線在用殼的法矢量定義的矢量和下面定義矢量V的叉乘確定的殼的平面上。
MAXC： 材料軸隨塊單元的快速改變改變材料軸的標記。
=2.0 材料軸A和B容許。 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAMo6oP.p)c5C
=3.0 材料軸A和C容許。 |Simwe.com|仿真|設計|有限元|虛擬儀器TQ c"po[/Fk
XP YP ZP 對AOPT=1，P 點坐標。
A1 A2 A3 對AOPT=2，向量A的分量。
V1 V2 V3 對AOPT=3, 向量V的分量。
KU P
D1 D2 D3 對AOPT=4, 向量d的分量。
下面的卡用來定義材料參數：
Card: www.simwe.comK8k"BGF.C
Variable P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Type F F F F F F F F www.simwe.comU9kn!}S FOD&M
Pi 第i個材料參數。
3、 用戶材料子程序的編譯及連接 仿真分析,有限元,模擬,計算,力學,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matlab,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAMh~&NV
`} lY4tT
LSTC公司提供了用于定義用戶材料子程序的DYNA連接庫：LSDYNA.LIB。在Microsoft Visual Studio6.0以上版本中可以進行編譯。編譯成功后，提示 63個Warning，0個Error，同時生成LSDYNA.EXE。 www.simwe.comb\ Wpi
he9eMs
運行LSDYNA.EXE時必須本地計算機上必須已經安裝了網卡，且設置成“連接”。第一次運行LSDYNA.EXE時，系統將給出Machine ID，并提示輸入User ID，輸入成功后，系統將予以記錄。以后編譯生成的DYNA可執行文件運行時均不需要再次輸入。


待續...