ABAQUS中UMAT使用背景

ABAQUS中雖然提供了很多的單元，很多的材料本構模型，但是有時候我們的分析的實際情況是比較復雜的，比如當我們要計算一種特定的橡膠材料的時候，已有的橡膠本構比如Mooney等都有著這樣、那樣的不足，很難滿足我們的要求。又比如我們要計算土壤應力的時候，土壤本身受壓不受拉，有著很強的非線性因素，這時候就需要我們建立足夠精確的土壤本構模型。如果你正在處理的問題，ABAQUS的常規本構不能滿足你的要求，那么UMAT將是你的首選。

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UMAT參數說明      

       UMAT是一個較為復雜的程序，涉及到的參數較多，首先我們要明白UMAT完成了什么功能，簡單的說，就一句話，開發者需要定義材料積分點的Jacobian矩陣。由開發者完成應力-應變之間的關系曲線。下面我們對一些參數做一些介紹，其中kstep為分析步參數、kinc為增量步參數、time為主程序傳入進來的分析時間參數noel為單元編號、npt為單元積分點編號。stran為應變。dstran為應變增量。ddsdde為最關鍵Jacobian矩陣。

 下面我們以最簡單的等溫線彈性本構為例與ABAQUS自帶的本構進行對比計算。我們要建立的模型如下圖所示：

在分析中我們要保證兩個本構的邊界條件一致、載荷一致、網格一致。我們所寫的本構這里給出主要內容,如下所示：

使用命令行模式提交計算，兩個本構計算結果對比如下所示：

由上兩圖可知，兩個本構計算的結果最大應力都為6.552Mpa。由此我們可知在ABAQUS中其自帶的等溫彈性本構一定也是如此。以上雖然只是一個最為簡單的本構，但可以為后續我們開發更為復雜的本構提供參考。