ABAQUS_Standard用户材料子程序实例.pdf

节选段落一：
ABAQUS 软件 2003 年度用户年会论文集
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ABAQUS/Standard 用户材料子程序实例
－Johnson-Cook 金属本构模型
卢剑锋 庄茁* 张帆
清华大学工程力学系 北京 100084
摘要：用户材料子程序是 ABAQUS 提供给用户定义自己的材料属性的 Fortran 程序接口，使用
户能使用 ABAQUS 材料库中没有定义的材料模型。


节选段落二：
ABAQUS 中自有的 Johnson-Cook 模型只能应用于显式 ABAQUS/Explicit 程序中，而我们
希望能在隐式 ABAQUS/Standard 程序中更精确的实现本构积分，而且应用 Johnson-Cook 模型
的修正形式。这就需要通过 ABAQUS/Standard 的用户材料子程序 UMAT 编程实现。在 UMAT
编程中使用了率相关塑性理论以及完全隐式的应力更新算法。
1 Johnson-Cook 强化模型简介
Johnson-Cook（JC）模型用来模拟高应变率下的金属材料。JC 强化模型表示为三项的乘积，
分别反映了应变硬化，应变率硬化和温度软化。


节选段落三：
基于一个单元的估
算，稳定极限可以用单元特征长度 eL 和材料波速 dC 定义如下：
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e
stable
d
Lt
C
∆ =
压杆单元的特征单元长度 10eL ≈ mm，由此可以计算出应力波在压杆传递的稳定极限为
62.0 10 ( )stablet s−∆ ≈ ×
将它作为 ABAQUS 自动增量控制里面的最大时间步长。
二维动态分析
我们所对照的 SHPB 实验正是属于这一情况，所以可以将 ABAQUS/Standard 结合 UMAT
进行有限元模拟的结果和实验数据进行对比。