UVARM
關注創建者：復合材料力學-君莫 創建時間：2016-10-08
UVARM的視頻教程
abaqus中利用UVARM子程序創建自定義場變量
在后處理中我們可以查看應力、應變、位移等各種單元結果，但有時候我們想用后處理云圖來顯示一些單元結果不包含的變量，這個時候就可以運用UVarm子程序來自定義單元輸出變量了。Uvarm比較簡單，在定義材料的時候選擇user ouput variables并設置數量即可。
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Abaqus UVARM子程序詳解——自定義輸出變量
購買前，請一定搞清楚UVARM子程序的作用。 后續我們還將陸續開展更多種類的子程序課程，歡迎關注。? 課程1：UVARM的作用及在CAE中的設置。?
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UVARM的實例教程
圖1
（2） 為能夠在后處理中顯示該自定義變量，還需要在Step模塊中場變量輸出請求中勾選UVARM，如下圖2所示。
圖2
下面在實例中應用UVARM子程序以在后處理中顯示安全系數云圖。下圖3是由軸承座、軸承和軸組成的裝配體，所用的材料有QT600（屈服強度850MPa）和45鋼（355MPa）。在Properties中設置UVARM的數量為3個；在Step場變量輸出請求中勾選UVARM。在軸兩端分別施加向下的10000N載荷。
圖3
如下圖4所示的是UARM1云圖，其對應的是45鋼的安全系數云圖，即屈服強度（355）與材料實際應力之比。軸承與軸區域的安全系數顯示是正確的。然而，材質為QT600的軸承座安全系數并不正確。
圖4
如下圖5所示的是UARM2云圖，其對應的是QT600的安全系數云圖，即屈服強度（850）與材料實際應力之比。軸承座區域的安全系數顯示的是正確的。然而，材質為45鋼的軸承和軸安全系數并不正確。
圖5
從上面UARM1和UVARM2云圖中可以看出，兩種材質在不同的安全系數云圖中顯示數值不一樣。因此，需要單獨顯示相應材質的結構件才能獲得正確的安全系數值。
此外，還可以對代碼進行修改，通過IF 語句對材料名稱（CMNAME）進行判據實現同時對多種材質結構件的安全系數顯示。子程序中使用的CMNAME對材料命名方法有規定，材料名的前綴必須為大寫字母，且盡量避免ABQ_作為材料名的前綴。
如下圖6所示的是采用IF語句對CNAME進行判據后的安全系數云圖，能夠正確顯示不同材料的安全系數。
圖6
需要注意的是該方法適用于一次單元，二次單元由于插值外推的緣故顯示可能不正確。
上述實例和子程序見附件。
展開 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-UVARM子程序入門教學
UVARM子程序
該子程序主要用于生成單元輸出
Abaqus文檔中關于該子程序的描述
變量的含義
1， UVAR是待定義變量
2， RIRECT，T是材料方向信息
3， TIME，DTIME代表時間與時間增量
4， CMNAME，ORNAME代表材料名稱和方向名稱
5， NUVARM代表變量個數
6， NOEL,NPT代表單元數量和積分點數量，
7， LAYER，KSPT代表復合材料層數，以及截面積分點數量
8， KSTEP,KINC分別代表，step-number，和increment-number
9， NDI,NSHR代表應力分量
10， COORD表示坐標
11， 其余為接口變量
利用該子程序可以計算一些abaqus內部未提供的單元輸出（如應力三軸度和lode參數）
Sigma_h為靜水應力，Sigma_eq為mises等效應力，Sigma_1（2,3）為材料的主應力
程序的部分截圖
在材料屬性界面設置自定義輸出個數以及step對應的場輸出
單向拉伸應力三軸度和lode的理論值
應力三軸度的計算值
Lod參數的計算值
理論與計算完全一致
展開 LaRC05失效理論雖然已經集成在了Abaqus中，但是其使用方法跟TSAI-WU、TSAI-HILL、Hashin這類失效判據的使用方法不同，它是以UVARM和UDMINI兩種內嵌子程序的形式體現的，而這兩類子程序我們是看不到原始代碼的，也不需要自己去寫代碼，只需要按照既定的規則定義材料名稱和編輯部分關鍵字就可以直接調用后臺隱藏的子程序。
如果想調用UVARM子程序形式的LaRC05理論，材料名需要以“ABQ_LARC05_DMGCRT”為前綴，例如“ABQ_LARC05_DMGCRT_T300”，如果是想調用UDMGINI這類子程序，同時結合擴展有限元做復合材料的漸進損傷分析，材料命名需要以“ABQ_LARC05_DMGINI”開頭，例如“ABQ_LARC05_DMGINI_T300”。
UVARM子程序和UDMGINI子程序的區別：
（1）UVARM子程序：用戶自定義輸出變量子程序，該子程序僅能用于Standard求解器，用戶可以根據積分點上的應力應變等信息幾何材料的強度信息自定義一些新的輸出變量，比如LaRC05就有四種失效模式，每種失效模式對應一個輸出變量，將來在后處理中查看結果時就可以看到多出來四個場輸出變量UVARM1、UVARM2、UVARM3、UVARM4。當然前提是材料定義是要勾選User Output Variables，場輸出中要勾選UVARM。
展開 輸出變量的含義
UVARM子程序
Symbol
Description
UVARM1
基體損傷系數
UVARM2
纖維拐折損傷系數
UVARM3
纖維分裂損傷系數
UVARM4
纖維拉伸損傷系數
DMGINI子程序
Symbol
Description
SDV8
基體損傷系數
SDV9
纖維拐折損傷系數
SDV10
纖維分裂損傷系數
SDV11
纖維拉伸損傷系數
UVARM的相關專題、標簽、搜索
UVARM的最新內容
其他常見的ABAQUS子程序包括USUBJAC、UTSENS、UELFOR、UVARM、和UMATC。這些子程序提供了大量的自定義能力，可幫助用戶更好地模擬分析中的現象。用戶可以根據需要選擇特定的Abaqus子程序，并根據自己的需求和材料模型使用其靈活性和自定義能力。
Abaqus中具體實施時，通過UVARM子程序獲得當前實體單元的應力狀態，并計算得到對應的三軸度，然后通過公共變量實現UVARM和UMAT之間的數據交換，將實體單元的相關參數傳遞給對應的Cohesive單元。計算得到的結果如下圖所示。
? Abaqus-UVARM子程序入門教學
UVARM子程序
該子程序主要用于生成單元輸出
Abaqus文檔中關于該子程序的描述
變量的含義
1， UVAR是待定義變量
2， RIRECT，T是材料方向信息
3， TIME，DTIME代表時間與時間增量
4， CMNAME，ORNAME代表材料名稱和方向名稱
5， NUVARM
Abaqus安全系數的實現——UVARM子程序
在進行結構件強度校核有限元分析時，分析結果中安全系數的顯示能夠輔助對結構件進行優化設計。然而Abaqus軟件后處理器不能直接顯示安全系數，比較簡便的方式為調用UVARM子程序來實現。
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。
、UVARM3、UVARM4。
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Abaqus UVARM
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。
輸出變量的含義
UVARM子程序
Symbol
Description
UVARM1
基體損傷系數
UVARM2
纖維拐折損傷系數
UVARM3
纖維分裂損傷系數
輸出變量的含義
UVARM子程序
Symbol
Description
UVARM1
基體損傷系數
UVARM2
纖維拐折損傷系數
UVARM3
纖維分裂損傷系數
