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黃永剛院士編寫的單晶晶體塑性UMAT，主要用于在Abaqus有限元仿真中進行單晶及多晶晶體塑性變形的計算，是許多科研工作者學習晶體塑性模擬的教學資源。可以在其基礎上對硬化模型進行修改，甚至引入損傷。UMAT主要應用于隱式分析，而對于大變形接觸問題，隱式分析往往計算效率較低。

CAD晶體結構建模完成后，導出為iges文件，并以部件的形式導入到ABAQUS內。 在ABAQUS內建立裝配即可完成三維晶體結構的建模。

材料晶體塑性理論與細觀尺度上晶體幾何模型相融合的模擬方法為探究材料在塑性變形過程中的行為機制以及晶體材料優化開辟了新途徑。本案例演示在CAD軟件內通過Voronoi建立晶體三維模型，并將模型導入到Abaqus CAE內，完成晶體材料的有限元建模。

黃永剛院士編寫的單晶晶體塑性UMAT，主要用于在Abaqus有限元軟件中進行單晶及多晶晶體塑性變形的計算。許多科研人員通過改寫其晶體塑性UMATs，建立自己的本構子程序并發表論文。利用該本構子程序進行材料模擬的研究方向很廣泛，包括但不限于修改材料滑移、孿晶系，修改硬化方程，加入損傷，將隱式分析的UMATs修改為顯式分析的VUMATs等，理解其基本理論并將公式與代碼對應是改寫的關鍵。

（3）umat_documentation 翻譯主要對第一個pdf內容進行了翻譯（4）黃永剛程序迭代部分解釋該pdf文檔主要對umat子程序NR迭代部分進行解釋（5）晶體塑性硬化公式該pdf主要介紹常見的幾類唯象的硬化模型相關程序：（1）原始程序可參考文檔一（2）huang_umat_97對應于97版本修改后的子程序（3）考慮孿晶效應的本構模型參考

在晶體塑性有限元中，首先在Abaqus中建立了單軸拉伸有限元模型如圖1所示，材料被建模為包含大量晶粒的集合體如圖2所示，每個晶粒都有其特定的晶體取向，并且每個晶粒的變形過程均考慮了滑移和孿晶的變形機制。

劃分后的晶粒結構應導出為IGES格式文件，并以部件形式導入ABAQUS，進而構建裝配體。 針對模型中的Voronoi晶粒，可賦予差異化的材料屬性。 隨后可進行網格劃分，設置邊界條件，并執行晶體結構的有限元仿真分析。

子程序與ABAQUS進行關聯ABAQUS的材料庫里沒有晶體塑性材料模型，因此需要使用用戶材料子程序(User-Defined Material, UMAT)，而所有編寫好的UMAT能夠成功使用的前提是ABAQUS與UMAT子程序進行關聯。因此，第一步是安裝子程序的相關平臺，并與ABAQUS進行關聯。

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。

由于Abaqus默認的umat子程序為Fortran77，因此為了使用f90程序，使用命令： abaqus make library=xxx.f90該命令可以生成相應的后綴為obj的文件，之后使用該文件即可。使用上述方法可以避免使用Fortran77進行umat的編寫。

ABAQUS 子程序 UMAT 初初初入門 01 ABAQUS用戶子程序，即user subroutine，允許用戶在找不到合適模型的情況下自行定義符合自己問題的模型，涵蓋了建模、載荷到單元的幾乎各個部分。 UMAT， Define a material’s thermal behavior，定義材料的機械運動。

同時需要注意ABAQUS/標準采用Jaumann應力率，而ABAQUS/explicit采用Green–Naghdi應力率Ω表示變形梯度極分解對應的旋轉部分，在ABAQUS/標準中，材料被視為基于固定的全局坐標系。增量旋轉在每次增量開始時傳遞給UMAT。這個數組dR是應力和應變數組在上一次增量結束和當前增量開始之間旋轉的量。

可用于Abaqus晶體塑性有限元、非均質晶格、多晶體、三維Voronoi等模型構建及研究。 模型說明 插件采用離散(背景網格)Voronoi模型生成，對單元（Element）進行集（Set）劃分，實現二維及三維Voronoi晶格。

把 DAMASK 在 Windows 下穩定編譯并能直接接入 Abaqus 的 UMAT/VUMAT，本質上是把“建模—計算—后處理—實驗對比—模型迭代”的閉環放進同一套系統里，減少無意義的遷移，讓時間回到真正決定論文質量與工程可信度的環節：模型、數據與物理機制。

，分析了溫度對再結晶的影響，以及定向形核和生長選擇兩類機制的差異，同時模擬了順序耦合的 DRX→SRX（退火）過程及異常晶粒長大（AGG），模擬效果如下：根據作者提供的思路（相對簡單清晰），可以編寫對應的子程序，完整晶體塑性和元胞自動機的完全耦合，同樣使用隱式umat實現。

晶體塑性有限元仿真入門(4)--織構演變文獻復現晶體塑性有限元初學者較為熟知的工具有Huang's UMAT，EVOCD以及DAMASK平臺，這篇文章介紹如何使用開源子程序Huang's UMAT對文獻Polycrystalline Plasticity and the Evolution of Crystallographic Texture in FCC Metals的織構演變工作進行復現