非線性子程序開發的案例
非線性強化彈塑性umat子程序教程
問題描述：假設某種材料，彈性模量E=200GPa，泊松比u=0.3，非線性強化特性如下曲線所示，在一個直徑d=10mm，長度L0=50mm的試樣的一端約束Z向和周向變形（不約束斷面的徑向，這樣可更好的模擬拉伸實驗），另一端拉伸伸長DL=3.2mm，求試樣Z方向的應力。
其硬化曲線的方程為
自定義材料模型為
加載方式為
計算結果為
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300MPa。我們知道這個問題是有理論解的，下面我們來求理論解。
假設z向應力為，總的應變為
聯立后，得方程
解方程，并取大于200的解為試樣的軸向應力
基于Umat子程序的計算結果與理論值完全一致。
感興趣的朋友，請觀看非線性強化彈塑性umat子程序視頻教程，也歡迎大家下載本次的Abaqus模型文件和*.for文件。
視頻教程鏈接：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14070
展開 zwt umat子程序 一個非線性彈簧并聯4個maxwell體 ￥499
非線性彈簧參數與泊松比
! 4個Maxwell體參數。props(5)=E1,props(6)=o1, props(7)=E2,props(8)=o2,
! props(9)=E3,props(10)=o3, props(11)=E4,props(12)=o4
REAL*8 TONGSHI
初識非線性有限元 附非線性有限元及程序下載
在有限元分析中，我們經常會和非線性打交道，如材料非線性、幾何非線性、邊界非線性。非線性有限元一直是有限元中較為困難的一部分，在非線性有限元中我們經常碰到諸如Newton-Raphson迭代法，切線剛度陣等概念，今天我們就單的介紹一下非線性吧。
1.簡單實例
首先看一個簡單的彈簧桿件結構，如圖所示，中間節點作用一個F的力，會產生一個位移v
由靜力平衡關系可得到
該方程為典型的非線性方程，對于這個方程，如果給定一個位移v就能求得F，如下圖所示，從圖中曲線可以看到非線性的含義了。圖中不同k對應的曲線，可以看到k比較小時，桿內力起主要作用，呈現出幾何非線性，K較大時，彈簧起主要作用，呈現出彈簧的線彈性。
2.牛頓迭代法
但是在實際中，我們往往是不知道位移v的，而是知道F，那么給定一個F，怎么求v呢？這時候牛頓迭代法就要上場了。牛頓迭代法的思想是將非線性方程線性化，以線性方程的解逼近非線性方程的解，具體操作如下：
牛頓迭代法圖形解釋
對于非線性方程f(x)=的迭代解法有如下格式
3.非線性有限元迭代法
雖然上文只是簡單的一維問題，但是我們可以把它當做位移法有限元的原型，對于一般有限元，離散平衡方程一般具有如下形式：
對于試探解、一般有
該方程的求解有如下形式
（1）直接迭代法
直接迭代法中要求K矩陣為u的顯式函數，只適用于和變形歷史無關的非線性問題。
展開 線性強化彈塑性umat子程序系列-子程序詳解 ￥5
問題描述：假設某種材料，彈性模量E=200GPa，泊松比u=0.3，線性強化特性如下曲線所示，在一個直徑d=10mm，長度L0=50mm的試樣的一端約束Z向和周向變形（不約束斷面的徑向，這樣可更好的模擬拉伸實驗），另一端拉伸伸長DL=0.9mm，求試樣Z方向的應力。
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
展開 
非線性分布耦合的開發
2026年清明節前完成了非線性rbe3也就是Abaqus考慮有限變形下分布耦合的開發工作。從計算結果和迭代效率來看，做到了和Abaqus的完全一致性。大變形rbe3的開發難度要遠大于大變形rbe2，加上連接單元的開發，現在已初步具備了有限轉動下一階二階變分求導的能力。
通用線性與非線性有限元分析程序的特點 (DIANA)
為了能夠有效 地評估結構物的抗震性能, 結構物非線性性能的精確預測是不可缺少的。特別是精確地預測 包括裂縫開展在內的鋼筋混凝土的非線性性能, 對于鋼筋混凝土結構物的抗震設計顯得至關 重要。利用混凝土彈塑性斷裂模型,能夠精確地分析混凝土受拉 區和受壓區的非線性性能,同 時能夠精確地模擬受拉區和受壓區之間的滯回曲線。該模型對于 反復荷載作用以及動力時程 分析 特別有效。
● 對 采用波形鋼板作為腹板的預應力混凝土橋所進行的應用 分析（復合非線性分析）
由于 波形鋼腹板 能夠減輕主梁自重，同時擁有很高的剪切穩定強度，采 用波形鋼板作為腹板的 預 應力 混凝土橋得到廣泛應用。為了能夠準確地預測波形鋼腹板的 剪切穩定強度，以及上下 混凝土 翼緣板的 抗彎承載力，采用 復合非線性分析方法（幾何非線性+材料非線性）是最為有 效的手段。對這類復合 結構物的復合非線性分析，DIANA能夠提供良好的收束性和極高 的分析精度。
● 地 基的液化模型
由地震引起 的地基液化常常給結構物造成很大的破壞。為了能夠精確地 預測地基液化現 象，DIANA 提供了如下幾個強有力功能。 （1）3維空間分析功能 （2）多種本構模型 、 本構關系的用戶定義子程序功能 ① Towhata-Iai 模型 ② Nishi 模型 ③ R-O+Bowl 模型 （3）采用ALE法的大變形分析功能
展開 巖土非線性本構UMAT開發 ￥666
巖土非線性本構UMAT開發
Abaqus內置LaRC05失效準則子程序（附cohesive單元umat子程序開發教程）
還考慮了就位強度、材料非線性等復雜問題近年來受到廣泛關注。
纖維拉伸失效
纖維壓縮失效
當|σ1|≤|Xc/2|時，為纖維的splitting模式，當|σ1|>|Xc/2|時，為纖維的kinking模式。
基體失效
式中，<x>=(x+|x|)/2;
Kink角度Ψ為0-180度內使失效系數最大的值。
Abaqus從2017版本開始，內置了UVARM和DMGINI兩種子程序供用戶調用。UVARM子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”作為材料名的前綴，可以用來評估是否滿足LaRC05強度指標；DMGINI子程序需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”作為材料名前綴，可以結合XFEM來分析裂紋萌生和擴展。
在abaqus中可以通過修改關鍵字來進行模型設置
UVARM設置
DMGINI設置
輸出變量的含義
計算結果
此外，如果有小伙伴希望學習cohesive單元的umat子程序開發相關技術，可以關注下圖的教程：
點擊鏈接進入了解詳情：Abaqus Cohesive單元介紹及其本構的Umat子程序開發教程
最后，有ABAQUS子程序開發相關需求歡迎通過微信公眾號聯系我們。
微信公眾號：320科技工作室。
展開 C3D8單元幾何非線性算法研究及UEL開發 ￥99
因科研需要，一直在研究一些單元算法，看著網上相關資料很多，但是和商軟對標的非線性單元技術相對較少。非線性這方面ABAQUS比較受人認可，所以打算用空余時間研究一下ABAQUS的單元技術，推導編寫一下相關程序供大家討論。本人水平十分有限，主要是學習ABAQUS的文檔，力學理論和代碼方面的問題請大家不吝賜教。
本文主要推導ABAQUS在幾何非線性（大變形）有限元分析中，用于計算單元切線剛度矩陣的算法。幾何非線性意味著需要考慮變形梯度、應力的客觀性以及應變與位移關系的高階項。總切線剛度矩陣通常由材料剛度矩陣和幾何剛度矩陣構成。附件是算法的研究報告及子程序測試情況。
ABAQUS三維實體單元幾何非線性算法研究.pdf
展開 翼子板抗凹分析案例-OptiStruct 隱式非線性 ￥150
翼子板抗凹分析案例-OptiStruct 隱式非線性
附件是翼子板抗凹分析案例有限元模型
flac3d的interface界面單元非線性本構模型開發代碼 ￥12
<p>基于fish語言的flac3d的interface界面單元非線性本構模型開發實例</p>
Chaboche各向同性非線性隨動硬化行為的材料本構模型計算matlab程序 ￥475
Chanboche模型是一種用于描述材料各向同性非線性隨動硬化行為的材料本構模型。該模型由Chanboche在1981年提出，其基本形式包括各向同性部分和隨動硬化本構部分。
具體而言，Chanboche模型各向同性本構部分可以用以下方程表示：
dR(p)=b(Q-R)dp
非線性隨動硬化模型可以用以下方程表示：
dx=(2/3)cdεp-rxdp
本程序已經在上一個帖子基礎上進一步完善，實現可直接輸入試驗拉伸循環曲線，計算本構參數，黑色線為計算結果，紅色為試驗循環拉伸應力應變曲線。
abaqus子程序開發：fortran-c-python混合編程開發
abaqus子程序開發語言不局限fortran和c了，還能支持python！
這是一套自研的開發框架，源于客戶需要獲取分析過程的中間數據作為python機器學習程序的輸入這樣的需求。這種需求乍一聽確實非主流、非常規。
后來仔細做了一些了解，這種需求有其合理性。第一，python在數據分析、機器學習方面有豐富的資源；第二，python程序嵌入abaqus求解器一起運行，那開發就會很方便高效；第三，借助python的pdb可以隨心所欲的設置斷點，調試程序。在此之前，python一般作為獨立程序，依賴數據文件的順序傳遞，實現與abaqus的協同。直白的講，abaqus算完了，形成數據文件再導入python。
于是火力全開研究解決方案，結果可謂“大快人心”：實現了abaqus的子程序對python的支持，而且還實現了fortran、c、python三種語言的混合編程，真正讓不同的編程語言在它最擅長的領域發揮作用。
以上介紹了abaqus子程序fortran-c-python混合編程，如有這方面的需求，歡迎私信聯系開展合作。
展開 非線性有限元的程序
nonlinear finite element program
http://download.caenet.cn/ShowInfoDetail.aspx?ID=9719<
設計仿真 | Adams線性化分析子程序應用
02
線性化分析子程序功能
新版添加的c_get_linear_mat_states函數，可以使得工程師進行更加方便的用戶子程序綜合應用。之前，為了獲取系統的狀態空間矩陣，比如標準的ABCD矩陣形式，只能通過Linear/statemat命令實現，沒有其它的功能可以獲取該類數據。因此，當工程師需要在自己編寫的用戶子程序進行狀態空間矩陣數據調用時，只能通過先將這些數據求解并存儲于指定文件中，然后再通過編程讀取這些數據，非常的不方便。
有了c_get_linear_mat_states功能后，工程師可以通過子程序CONSUB進行狀態空間矩陣的求解后，直接進行其數據的調用，也就是狀態空間矩陣求解以及狀態向量獲取可以直接在用戶子程序中完成，不再需要額外的輸入輸出工作。
上圖仍舊是單自由度彈簧振子模型，只不過在本模型中，剛度和阻尼會隨時間變化，并且將會在0s，1s，5s通過子程序CONSUB分別對系統進行線性化處理，當然在子程序中有c_get_linear_mat_states函數的調用。另外，模型上施加的外部載荷、彈簧力都是通過Gforce實現的，通過函數的綜合應用實現更靈活的設置。
為了實現上述所要求的仿真工況，必須借助腳本命令來完成，在初始階段首先對模型進行初始化求解，接著完成靜平衡計算，然后才進行第一次線性化求解，進而進行動態求解，在1秒完成時，進行第二次線性化求解，以此類推。
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