UMAT/VUMAT子程序的案例
UMAT轉VUMAT接口程序詳解（附案例和相關文件下載） ￥50
一．接口程序的目的
希望通過接口程序，直接將UMAT轉化為VUMAT子程序進行調用。這樣對于現有的UMAT材料本構子程序，當需要在ABAQUS/Explicit中調用該本構模型時，無需費時費力重新編寫出VUMAT。
友情提示：在學習本程序前請先學習UMAT和VUMAT的知識，否則無法理解本程序！
請參考：ABAQUS幫助文檔http://wufengyun.com:888/books/sub/default.htm
二．UMAT和VUMAT子程序變量對比
了解UMAT和VUMAT中所使用的變量，掌握其異同點，對于接口程序的設計非常重要。下表進行了變量的對比。（附件中包含此EXCEL表）
三．算法設計
1.VUMAT進程開始；
2.轉換至ABAQUS/Standard進程計算，注意將張量應變為工程應變（張量應變和工程應變介紹請參考 https://zhuanlan.zhihu.com/p/20240036）；
3.對UMAT中需要使用的變量進行賦值并調用UMAT；
4.轉換回ABAQUS/Explicit進程；
四．實例對比
以CPT貫入（ALE法）為例，土體采用Mises本構模型（請參考我的帖子：mises本構模型UMAT（附源代碼和詳細注釋），http://www.yqgqt.org.cn/content/post/437599）。考慮以下兩種情況：
1. 通過接口程序將Mises本構模型的UMAT子程序轉換為VUMAT（命名為UV-mises-OK）后進行調用；
2.
展開 JC本構模型以及UAMT和vumat子程序學習資料匯總(鏈接合集)
JC本構模型以及umat和vumat子程序學習資料匯總(鏈接合集),省去大家尋找資料的麻煩.部分資料免費,付費資料自行斟酌是否值得購買,本鏈接不負責.
JC本構參數標定參數反演以及二次開發相關資料整理(uamtvumat).docx
Abaqus復合材料仿真指南：UMA/VUMAT子程序、Cohesive單元入門（資源分享，錯過后悔
六.案例/程序分享
1.Abaqus復合材料層壓結構快速建模插件（附多個版本執行程序）
同樣是復合材料力學老師做的一個復合材料建模插件，超好用！
2.復合材料沖擊動力學合集及VUMAT子程序
包含計算合集中所有低速沖擊模型，VUMAT子程序，子程序使用方法以及子程序注釋，老師的主頁還有很多視頻演示，非常良心。
3.UMAT/VUMAT從入門到進階子程序集合————復合材料系列
帖主分享的自己整理的子程序合集，包含基于不同失效準則和不同損傷模型的UMAT/VUMAT源代碼。
4.基于Python腳本提取復合材料應力應變均勻化有效彈性模量
基于均勻化理論的確定復合材料結構均勻應力應變場，進一步求解單向加載情況下的均勻模量的腳本文件。
5.ABAQUS復合材料建模插件CM TOOL2.0（GUI界面）
插件名為CM TOOL，本插件件基于Python結合ABAQUS二次開發，實現復合材料幾何模型的建快速建立。
6.ABAQUS復合材料UMA/VUMAT子程序豪華大禮包
包括七種失效準則、五種損傷演化模式，30個UMAT/VUMAT子程序
七.文檔分享
1.UMAT復合材料損傷子程序詳解.pdf
各種常用Abaqus UMAT子程序，以及相應變量參數的介紹和解釋。
2.Abaqus復合材料分析要點詳解-kxh.pdf
文檔介紹了體單元、殼單元的復合材料層壓板靜力分析，多種定義鋪層方向、堆疊方向的方法，復合材料截錐殼鋪層方向的定義方法等。
展開 UMAT/VUMAT從入門到進階子程序集合————復合材料系列 ￥66.59
UMAT/VUMAT從入門到進階子程序集合——Progressive damage analysis of Laminated Composites（PDALAC）層合板漸進損傷分析
==前情須知：以下內容為外網搬運，屬于難得的高質量子程序集合，由于完全開源，內容不涉及侵權，不涉及抄襲，內容收費并非版權收費==
適用人群：
1、關注復合材料漸進損傷分析的研究者
2、ABAQUS二次開發子程序編寫復合材料本構需求者
3、具備一定的自主學習能力和FORTRAN程序閱讀能力者
4、具備一定的英文閱讀能力的人（單詞不認識ctrl+c\ctrl+v查一下都不會的別碰）
5、不適合不具備獨立思考能力的人
6、歡迎各位大佬交流，如果有質量比較好的代碼互相分享，可以直接加我QQ互幫互助，計算力學相關來者不拒
由于技術鄰發帖內容有限，有需求的可以下載PDF深入了解本貼內容。
UMATVUMAT從入門到進階子程序集合——Progressive damage analysis of Laminated Composites（PDALAC）層合板漸進損傷分析系列.pdf
以下為付費內容部分展示
新手區：
進階區：
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UMAT/VUMAT從入門到進階子程序集合————復合材料系列 ￥66.59
UMAT/VUMAT從入門到進階子程序集合——Progressive damage analysis of Laminated Composites（PDALAC）層合板漸進損傷分析
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展開 復合材料螺栓連接視頻模型及UMAT/VUMAT子程序 ￥200
1.復合材料螺栓連接視頻教程；
2.復合材料螺栓連接UMAT子程序；
3.復合材料螺栓連接VUMAT子程序；
4.復合材料螺栓連接接觸視頻案例
Abaqus調用內置子程序模擬形狀記憶合金 ￥19.89
超彈性示意圖如圖2所示
圖2 超彈性示意圖
為了在Abaqus中模擬形狀記憶合金的形狀記憶效應以及超彈性行為，我們可以通過編寫Umat/Vumat子程序來實現。但是由于編寫子程序需要很高的門檻，同時也需要花費大量時間精力，因此本文向大家介紹了一種直接調用Abaqus內部SMA材料本構的方法。
SMA內置本構的調用方法與自編子程序相比更加便捷，無需安裝Fortran開發環境。同時Abaqus內置的SMA子程序適用于隱式分析和顯示分析。
通過Abaqus模擬得到的SMA單向拉伸載荷位移曲線如下所示
展開 UMAT子程序（晶體塑性力學）經典案例-單胞模型（inp+UMAT文件+子程序對應的本構模型文件） ￥10
這份資料是從事固體力學研究幾年經典推薦教程，助你在有限元仿真理論部分有更深入的理解和認識，同時對有限元材料本構模型的UMAT子程序的編寫、材料參數的設置、ABAQUS的前處理有更加深入的感悟。
附件中文件：inp單胞模型，UMAT晶體塑性經典子程序，子程序對應的經典說明，固體力學國際經典教程（Computational Methods for Plasticity），ABAQUS工程項目前處理經典教程。
看好再購買，售出不退，謹慎入手
技術鄰Abaqus復合材料高級培訓定制（長期有效）
基礎班第二天主要講解復合材料失效理論、面內漸進損傷分析、層間/界面漸進損傷分析、三維VUMAT子程序開發等內容；通過提高班課程的學習，學員能夠掌握Abaqus初始損傷分析、漸進損傷分析、基于Cohesive內聚力模型的層間/界面漸進損傷分析、基于VCCT虛擬裂紋閉合技術的層間/界面裂紋擴展分析以及VUMAT子程序開發與應用等。
基礎班課程大部分都基于Abaqus/CAE進行操作，一小部分需要開發程序，適合尚不熟悉Abaqus復合材料分析的在校學生及工程單位CAE分析人員。
高級班主要講解多種復合材料子程序的開發、Puck失效理論子程序實現、材料非線性表征、率相關特定表征等方面的內容。通過該課程學習，能夠掌握復合材料UVARM子程序、USDFLD子程序、VUSDFLD子程序、UMAT子程序、VUMAT子程序的開發，能夠基于VUMAT子程序進一步針對Puck失效理論、材料非線性、率相關性進行深入開發。該課程幾乎全部涉及程序開發，適合已掌握Abaqus基礎復合材料建模，在失效理論、程序開發、論文發表方面有更深入需求的研究生和科研人員。
【培訓要求】：
培訓期間，學員應自帶筆記本電腦，電腦中預先安裝好Abaqus以及與Abaqus版本對應的Visual Studio和Intel Visual Fortran，并完成Abaqus的子程序驗證。
展開 【12月7日-9日 西安】Abaqus復合材料分析技術培訓班-三天
基礎班第二天主要講解復合材料失效理論、面內漸進損傷分析、層間/界面漸進損傷分析、三維VUMAT子程序開發等內容；通過提高班課程的學習，學員能夠掌握Abaqus初始損傷分析、漸進損傷分析、基于Cohesive內聚力模型的層間/界面漸進損傷分析、基于VCCT虛擬裂紋閉合技術的層間/界面裂紋擴展分析以及VUMAT子程序開發與應用等。
高級班安排在第三天，主要講解多種復合材料子程序的開發、Puck失效理論子程序實現、材料非線性表征、率相關特定表征、子程序調試等方面的內容。通過該課程學習，能夠掌握復合材料UVARM子程序、USDFLD子程序、VUSDFLD子程序、UMAT子程序、VUMAT子程序的開發，能夠基于VUMAT子程序進一步針對Puck失效理論、材料非線性、率相關性進行深入開發。該課程幾乎全部涉及程序開發，適合已掌握Abaqus基礎復合材料建模，在失效理論、程序開發、論文發表方面有更深入需求的研究生和科研人員。
學員可根據自身的條件和需求選擇適合自己的課程進行學習。
【基礎班課程大綱】：
【高級班課程大綱】：
【培訓講義】：
該培訓采用獨家內部講義，該講義分為20個部分，共計256頁，每一部分形成獨立章節，從基本建模操作、理論講解、公式推導到程序編寫全面覆蓋。
展開 Abaqus UVARM自定義變量子程序簡介
Abaqus子程序中的UVARM自定義輸出變量子程序的作用是定義一些Aabaqus自身不具備的一些特殊變量，比如：損傷因子、危險系數、安全裕度等。該子程序僅適用于abaqus/standard求解器。
UVARM子程序，可以獲取當前分析步中材料積分點上的應力、應變等信息，用戶可以借助這些信息定義一些abaqus自身不具備的輸出變量。以三維復合材料層壓板為例，abaqus自帶的二維hashin失效模型不適用，蔡吳、蔡希爾、最大應力最大應變等初始失效判據只能用于平面應力平面應變問題，同樣也不適用于三維實體復合材料層壓板。這種情況下，用戶就可以自己定義一種三維的失效判據，來判斷結構中什么位置安全、什么位置危險，具體的危險系數是多少等等。
需要聲明的是UVARM只能輸出一些自定義變量，無法改變材料本構關系和原本構參數，如果想要改變abaqus自帶本構的參數值，可以使用USDFL/VUSDFLD子程序，如果想改變本構關系，則需要編寫UMAT/VUMAT子程序，難度是依次遞增的。
UVARM子程序更適合結構工程分析，或者結構方案初期的強度預判，適用范圍還是很廣泛的。
展開 
Abaqus 中最常用的子程序有哪些 碩迪科技
在ABAQUS中，用戶定義的子程序是一種重要的構件，可以將其插入到Abaqus分析中以增強該軟件的功能和靈活性。這些子程序允許用戶在分析過程中添加自定義材料模型、邊界條件、初始化、加載等特定操作，以便更精準地模擬分析中的現象和現象。ABAQUS支持各種不同類型和用途的子程序，下面列舉了最常用的ABAQUS子程序。
1. DLOAD（Abaqus/標準）和 VDLOAD（Abaqus/顯式）
兩個子程序用于定義隨時間變化的邊界加載條件。在該子程序中，我們可以根據時間和位置來定義加載情況，并將其應用于模型的邊界。
2. UMAT（Abaqus/標準）和 VUMAT（Abaqus/顯式）
UMAT和VUMAT子程序可以用于定義自定義材料模型。UMAT子程序用于定義材料模型中的本構關系，而VUMAT子程序可以使用相對簡單的格式定義材料模型。這些子程序提供了更高的靈活性和自定義能力，以滿足不同的材料模型需求。它們通常用于仿真非線性和復雜材料、材料失效和斷裂等。
3. USDFLD（Abaqus/標準）和 VUSDFLD（Abaqus/Explicit）
USDFLD子程序允許用戶定義自定義場變量以用于邊界條件、初始化和輸出等。這些場變量可以是位移、應力、應變、溫度等，并且可以隨時間和位置而變化。這些場變量可以在模擬過程中更新，以便更好地模擬分析中的復雜現象。
4. UEL（Abaqus/標準）和UELMDL子程序
UEL和UELMDL子程序可以用于定義自定義元素。這些元素可以是基于現有元素的增強版本，也可以是全新的元素。用戶可以在UELEXP和UELMDLEXP子程序中編寫自己的元素計算例程，并將其插入到分析中以模擬特定的現象。
UEL子程序用于定義有限元單元的行為。在這個子程序中，我們可以編寫單元的剛度矩陣、內力矢量和應力矢量等。
展開 一個abaqus用戶材料子程序（UMAT）問題解決說明 附Abaqus用戶子程序專題下載
在開展abaqus用戶子程序的項目時，容易出現很多bug問題，下面是一個比較典型的容易遇到的報錯。
The job input file "Job-1.inp" has been submitted for analysis.
Job Job-1: Analysis Input File Processor aborted due to errors.
Error in job Job-1: Analysis Input File Processor exited with an error.
檢查工作路徑下的log文件（Job-1.log），提示無法識別“ifort”，這就意味著這個命令在系統路徑中無法被識別。實際上，“ifort”適用于編譯Fortran文件的，如果無法使用則無法完成編譯。
log文件內容
為了解決這個問題，在系統文件中找到“ifort.exe”，并將其添加到環境變量path中，然后重啟軟件即可解決。
添加路徑
下載地址：Abaqus用戶子程序專題
展開 線性強化彈塑性umat子程序系列-子程序詳解 ￥5
對于這個問題，通過簡單計算可以發現試樣已經發生塑性變形，通過自編的Umat子程序計算最后試樣應力為509.1MPa。我們知道這個問題是有理論解的，下面我們來求理論解。
先求硬化系數H
總的應變為
聯立后，試樣的軸向應力為
基于Umat子程序的計算結果與理論值完全一致。
接下來請大家觀看Umat子程序逐句編寫視頻，也歡迎大家下載本次的Abaqus模型文件和*.for文件。
或者觀看視頻教程。
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14014
土-樁-隔震結構 多尺度耦合動力響應分析
圖 2-1 混凝土拉壓剛度恢復示意圖
關于混凝土損傷模型及Abaqus-CDP參數詳解，可參看技術鄰帖子：
【JY】淺談混凝土損傷模型及Abaqus中CDP的應用
【JY】ABAQUS混凝土CDP插件分享
【JY】混凝土分析工具箱：CDP模型插件與滯回曲線數據
3.2.2 關于桿系混凝土的UMAT/VUMAT子程序
由于ABAQUS中的CDP模型無法在桿系單元（B31/B32）中使用，故利用Fortran將Kent-Park的本構關系寫入UMAT進行驗證分析，再將UMAT本構修改為VUMAT格式并對模型進行顯式動力彈性分析。Kent-Park本構關系考慮了箍筋對混凝土強度和應變的提高作用及不同加載速率對應力-應變關系的影響，數學表達式如下：
圖 2-4 混凝土單軸本構
3.2.3實體單元與桿系單元對比
模型中的二維墻板采用分層殼單元，鋼筋層采用鋼材本構，混凝土采用CDP，內置本構已經過大量驗證，故不再驗證。一維桿系單元采用自主開發UMAT/VUMAT子程序進行計算分析，為驗證本構正確性，取清華大學鋼筋混凝土框架及關鍵構件試驗數據庫中的混凝土框架柱對模型進行驗證和分析。
關于混凝土實體于桿系對比的文章詳情可以看：
【JY】力薦 | 區域建筑地震安全性有限元分析示例
3.3鋼筋
本次模型中，鋼材的本構選用隨動強化模型，其本構關系需通過材料彈性模量和屈服強度確定。該模型可以考慮包辛格效應，能夠較好地描述鋼材在往復作用下的彈塑性發展，而且計算效率較高。設定鋼材的強屈比為1.2，極限應力所對應的極限塑性應變為0.025。
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