VUMAT開發
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-01
VUMAT開發的視頻教程
【E01】Abaqus VUMAT開發入門（前兩節免費觀看）
【E01】Abaqus VUMAT開發入門課程 1、介紹在幫助文檔中VUMAT的一個經典算例（旋轉圓柱體），其中使用到了自定義的隨動硬化彈塑性模型。 2、從幫助文檔入手，講解VUMAT子程序接口部分內容。 3、根據幫助文檔中提供的VUMAT樣例代碼，修改成為適合abaci編譯使用的模板。介紹VUMAT的代碼架構。 前兩節免費觀看
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ABAQUS 細觀混凝土UMAT/VUMAT二次開發cohesive element偏心加載梁開裂分析—SCI論文復現
因此需要通過ABAQUS二次開發接口UMAT/VUMAT單獨開發適合微觀混凝土開裂分析的拉剪耦合cohesive單元本構。
￥2000 2小時35分鐘 592播放
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Abaqus Cohesive單元的vumat子程序開發&復合材料沖擊仿真模擬教程
詳細講解了Abaqus 中Cohesive單元Vumat子程序的開發過程，主要包括： 內聚力模型本構 fortran語言的簡介&vumat子程序中參數含義 如何將模型本構轉換為fortran程序 DCB試驗的仿真 同時講解了復合材料沖擊數值仿真的過程 常用的復合材料失效準則，及各自的優缺點 復合材料建模過程 兩種及以上子程序調用方法 復合材料沖擊仿真模擬 附件內容：子程序源文件
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VUMAT開發的實例教程
結合作者的理論（尤其是分段線性化和應力驅動的求解思路）我們可以把獨立的vpsc子程序編寫進abaqus里面，為了避免復雜的雅可比推導，以及適用各種復雜的變形工況，推薦使用abaqus的顯式求解器，即vumat程序
以下展示一個使用vpsc-鎂合金本構模型，模擬包含1個單元，單元包好100個晶粒在RD方向壓縮20%的模擬效果（原始模型參數取自vpsc官方案例,為了減少計算時間使用高應變率進行計算，應力高于vpsc模擬）：
等效塑性應變：
第一個晶粒的累計剪切滑移：
發生孿晶次數;
變形后的形狀演化：
（沒測試，自己寫了個umat轉vumat的接口，直接替換的。各向同性的是全寫的，非替換）
考慮到莫 爾–庫侖準則有此特征，故將莫爾–庫侖準則與劍橋模型相結合，得
聯合式(1)，(4)，(5)，有改進的屈服函數：
根據上述理論，可以通過以下流程圖完成VUMAT子程序編寫
通過單胞模型計算得到得結果如下圖所示。
[1]袁克闊,陳衛忠,于洪丹,譚賢君,趙武勝,李香玲.考慮黏聚特性和拉壓不等效應的修正劍橋模型及數值實現[J].巖石力學與工程學報,2012,31(08):1574-1579.
考慮到莫 爾–庫侖準則有此特征，故將莫爾–庫侖準則與劍橋模型相結合，得
聯合式(1)，(4)，(5)，有改進的屈服函數：
根據上述理論，可以通過以下流程圖完成VUMAT子程序編寫
通過單胞模型計算得到得結果如下圖所示。
[1]袁克闊,陳衛忠,于洪丹,譚賢君,趙武勝,李香玲.考慮黏聚特性和拉壓不等效應的修正劍橋模型及數值實現[J].巖石力學與工程學報,2012,31(08):1574-1579.
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這里對相應的算法進行簡要說明：
NH-GTN模型
屈服函數：
其中等效孔洞體積分數定義為：
孔洞體積分數包含新孔隙形核，原有空隙生長以及剪切相關的等效體積分數增加：
形核，生長，剪切相關體積分數的演化遵循：
其中：
剪切效應的修正，考慮應力狀態的影響
參數的物理含義如下
通過將文獻中的數值算法編程實現在VUMAT子程序中，可以用來實現對延性金屬材料在不同應力狀態下的損傷演化進行合理的數值預測，應用于金屬成型領域（沖壓，軋制，擠壓等）
預測修正后的模型應該在簡單拉伸情況下于abaqus自帶的GTN模型保持相同的損傷和其他狀態變量的分布，并在剪切情況中損傷發展顯著高于abaqus自帶的模型（自帶的模型忽略了剪切效應）。（為了進行對比使用于自帶的本構相同的硬化方式，模擬中使用了相同的質量縮放，但質量縮放容易產生數值振蕩，模擬的拉伸曲線存在波動。）
初步模擬結果：
拉伸情況（abaqus-VUMAT）
應力分情況
孔洞體積分數
剪切模型（abaqus-VUMAT）
不同變形時刻的應力分布
T=0.1s
局部放大圖
T=0.5s
局部放大圖
T=0.6s
局部放大圖
可以看到模型在拉伸預測中與原始模型保持一致，而在剪切修正后損傷發展顯著快于原始模型，利用作者提出的方法可以應用于復雜應力狀態下金屬材料的損傷分析，相關參數部分參考文獻，其中Kw=3.T1=0.2，T2=0.7.模擬結果符合文獻所提出方法的基本趨勢。
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VUMAT開發的相關專題、標簽、搜索
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原始文獻：《A multiscale simulation framework of the accumulative roll bonding process accounting for texture evolution》
DOI：10.1016/j.msea.2015.02.005
在金屬材料研究領域，粘塑性自洽模型（Visco-Plastic Self-Consistent, VPSC
二次開發
微觀復合材料屬性預測與本構實現
優化與AI集成
OptiStruct, Isight, MATLAB/Simulink + Python (TensorFlow/PyTorch)
優化設計、機器學習預測、多目標優化
四、推薦硬件配置（按應用場景）
1
</p><p><br></p><p>于是，從23年3月開始，我把重心放到了umat vumat開發課程。為此，我投入了大量業余時間，先后實現和錄制了線彈，超彈，彈塑性等等umat vumat開發。由于本構開發與諸多研究生課題契合，也使得課程迎來了小的爆發。我的課程也成為許多同學入門umat vumat第一課。截止到現在，我已經在技術鄰平臺發布了40多門課程，24年影響力也持續在前十名。
剪切修正模型的數值實現------《Nielsen KL, Tvergaard V. Ductile shear failure or plug failure of spot welds modelled by modified Gurson model. Engineering Fracture Mechanics 2010;77:1031–47.》
GTN模型是韌性斷裂的一個廣為人知的微觀力學模型
正交各向異性（工程常數）：
EngineeringConstants-xplD.obj
EngineeringConstants-xpl.obj
共享庫：
explicitU.dll
explicitU-D.dll
參數輸入依次為：
E1,E2,E3,Nu23,Nu13,Nu12,G23,G13,G12
土體彈塑性本構理論（臨界狀態理論，劍橋模型，狀態相關本構，邊界面模型）
https://www.yqgqt.org.cn/video/c15737
否
土體亞塑性本構理論
https://www.yqgqt.org.cn/video/c15800
否
VUMAT
那是否在二次開發（VUMAT和umat）中除了GTN模型，還需要提供相關的流動應力模型？按照這個思路我編寫了一個含有GTN和Hansel-Spittel高溫本構模型的vumat子程序，由于umat需要提供剛度矩陣看了相關論文還是不知道怎么整，編到最后放棄了。子程序大致思路按照論文《GTN模型的算法研究、程序開發及試驗驗證》編寫。
而相對于另一款我們常使用的軟件ABAQUS而言，其在復合材料本構模型方面豐富程度比較弱，更多的時候用戶需要借助UMAT或者VUMAT進行二次開發。二次開發對于大多數工程技術人員而言是件比較頭疼的事情。
13、Abaqus考慮拉壓不對稱的樹脂彈塑性損傷本構vumat子程序開發
作者：
靜默的無線電
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1816792
復合材料在航空航天領域的應用非常廣泛。在研究復合材料失效機理的過程中，學者們提出了許多宏觀和細觀尺度上的失效準則。
復合材料在航空航天領域的應用非常廣泛。在研究復合材料失效機理的過程中，學者們提出了許多宏觀和細觀尺度上的失效準則。其中應用比較廣泛的宏觀失效準則包括hashin準則、puck準則等。復合材料在細觀尺度上的失效行為通常通過代表體積單元（RVE）模型來研究。
RVE代表體積單元
RVE模型由纖維和樹脂構成，一般假設纖維是橫觀各向同性線彈性材料，樹脂則為彈塑性材料。本文通過在屈服準則中引入拉壓非對稱參量
