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1.ABAQUS三維hill48彈塑性模型VUmat子程序 2.彈性階段為正交各項異性材料 3.hill48和正交各項異性材料參數參考ABAQUS靜力模塊自帶的模型參數 4.發貨方式為百度網盤鏈接，包含子程序及上面跑的兩個模型相關文件，包含Cae，inp文件，odb文件等 5.ABAQUS版本為2024，低版本可以利用導入inp

混凝土在外載荷作用下的非線性行為中同時包含微裂縫和塑性流動這兩種微觀機制的影響。在考慮混凝士等準脆性材料的非彈性力學行為方面，連續損傷力學模型可以通過不同的方式來描述材料剛度和強度的退化以及單邊效應。真正意義上的彈塑性損傷本構模型：不僅考慮卸載時不可恢復塑性變形的影響，而且還應該考慮損傷和塑性的雙向耦合效應。

對于纖維增強復合材料的模擬，在<a href="/major/ABAQUS中，集成了二維Hashin失效準則與多種損傷演化準則，但缺少三維的復合材料本構模型。參考一篇已發表的SCI文章，使用Fortran語言建立三維平紋織物復合材料彈塑性、漸進損傷本構模型-Vumat子程序。平紋織物復合材料在1方向和2方向絲束性能近似相同。

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。

對一圓棒骨料進行單軸拉伸，其邊界條件如下：von Mises應力對比結果如下（左圖為Abaqus材料庫計算，右圖為vumat子程序計算結果）：等效塑性應變對比結果如下（左圖為Abaqus材料庫計算，右圖為vumat子程序計算結果）：反力曲線對比如下：算例cae模型 abaqus_cae.zip

0 內容介紹總結了本人對于Johnson-Cook塑性本構的認識，本帖提供了適用于ABAQUS的JC_VUMAT（代碼內有詳細介紹）。1 Johnson-Cook塑性本構簡介在固體力學范疇內，材料的本構關系是專指力與固體材料在力作用下產生變形之間的關系，即材料的流動應力與應變、應變率和溫度等變形參數之間的數學函數關系。

該部分主要對UMATs和VUMATs的區別進行講解，介紹UMATs改寫VUMATs的要點。 UMAT和VUMAT應力場對比 UMAT和VUMAT計算得到的力-位移響應 4.子程序的使用方法等對材料模型參數定義、內變量定義，子程序使用方法進行簡單介紹。 材料參數列表 最后，如有需要歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯系

該子程序為ABAQUS用戶自定義材料模型（VUMAT），用于模擬復合材料的非線性力學行為。

修正模型的案例abaqus內置了原始GTN模型可以通過指定材料對應的應力和塑性應變與GTN組合進行模擬，為了方便對比，這里使用自定義的硬化函數Vuhard（swift硬化模型）結合內置GTN與編寫的Vumat子程序進行對比，分別比較拉伸試樣和剪切試樣，所有參數保持相同，區別在于NH-GTN，和zhou-GTN模型包含剪切修正項初始拉伸試樣（拉伸變形30%，材料對應為DP600鋼）

案例以Abaqus/Explicit內置的JC本構模型，以及編寫的自定義硬化VUSDFLD和自定義材料VUMAT三種方式模擬taylor桿撞擊,材料使用鋼材，考慮熱膨脹，熱傳導，和塑性產熱以及ＪＣ本構模型，模擬使用顯式動態溫度-位移分析步，使用C3D8RT單元，初始溫度為20°，沖擊速度為287000mm/s,沖擊時間為８ｅ－５ｓ，其中使用內置本構,VUSDFLD以及VUMAT的結果如下圖所示：

5%）作者開發的顯式晶體塑性框圖作者使用的是晶體塑性里面經典的PAN模型，材料為316L，晶體塑性參數為：C11 = 205 GPa, C12 = 138 GPa, and C44 = 126 GPa，g0 = 50 MPa; g1 = 330 MPa; h0 = 225 MPa;gamma_dot - 0:001，n=20注意：顯式求解過程涉及大量增量，每個增量都很容易求解

我們目前重工業上大部分的結構材料還是金屬，盡管ABAQUS中有自帶的JC模型，但是如果要模擬更復雜的情況，學會寫彈塑性本構就十分必要。本期就給一個彈塑性VUMAT拉伸失效的案例，結合單元刪除技術，模擬結構破壞過程。

本采用Hashin準則作為木材的屈服準則 損傷演化準則 本文木材本構關系模型定義了兩種不同的損傷演化模型，受壓延性破壞采用理想彈塑性模型，受拉脆性破壞采用線彈性軟化模型.引入損傷變量D來描述木材的受損狀態。 溫度影響 木材隨著溫度的升高，發生不同程度的炭化，其強度、彈性模量、斷裂能也隨之發生變化。

作者的模型在vumat子程序中進行實現，為了與以往文獻對比，作者的硬化模型使用方程為：模擬了fcc-al以及fcc-coppor，材料參數為（ρ=80）模擬得到的效果可以看到作者提供的數值模型具有良好的精度，同時大大減少了計算時間，并克服了由于滑移的多重性而導致的奇異性問題。

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。

顯示vumat則不需要雅可比。基于作者數值方案，這里使用SVD奇異值把率相關模型改為對應的率無關模型（采用顯示vumat進行實現）。

我們可以將我之前推文提到的umat-taylor模型轉化為vumat子程序，進一步使用晶體塑性模型模擬大變形結構尺度材料變形行為。案例展示如下：初始模型參考文章的設置（上下兩層鋼板，中間為薄殼結構）：使用通用接觸，摩擦系數設置為0.5，共4000個單元，每個單元包含50個具有不同初始取向晶粒。共20萬晶粒。邊界條件設置為下端鋼板固定，上端下壓。

現在比較疑惑的地方在于GTN本身是個損傷模型，但它會導致屈服函數的改變，如果材料的應力應變關系用相關流動應力模型表示，如Hansel-Spittel高溫本構模型，這兩個模型會不會沖突？個人感覺應該不會，因為在abaqus設置多孔材料（porous metal plasticity）那里（就是GTN模型）設置完參數后也需要提供塑性應變和應力。

推薦該文章的另一個原因是本文使用的晶體塑性本構是基于顯示的vumat程序，并且在教科書中具有完整而詳細的介紹，適合需要用到顯式晶體塑性分析的研究人員（涉及接觸，損傷，高速沖擊問題的研究）該教科書的英文版名字是：《[Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures, 2nd Edition] - Ted Belytschko,