ABAQUS 子程序 UMAT 初初初入门 01

ABAQUS 子程序 UMAT 初初初入门 01

ABAQUS用户子程序，即user subroutine，允许用户在找不到合适模型的情况下自行定义符合自己问题的模型，涵盖了建模、载荷到单元的几乎各个部分。

UMAT， Define a material’s thermal behavior，定义材料的机械运动。

下面以一个最简单的杆件压缩为例，介绍在ABAQUS中调用用户子程序进行计算流程步骤。

问题描述：

一钢杆（100mm * 20mm * 20mm）左端受固定约束，右端受均布压缩载荷10MPa，如图1所示，求钢杆的应力变形分布。

图1

仿真流程：

01- Part模块

选择create命令，建立3D 可变形实体，具体不过多赘述。

02- Property 模块

选择create material命令，General选项Depvar栏内选择Number of solution-dependent state variables：1。User Material 选项， Mechanical Constants内输入杨氏模量和泊松比分别为200000和0.33，如图2所示，创建截面属性并赋予模型。

图2

03- Assembly 模块

选择Create Instance命令进行模型装配。

04- Step模块

建立静力通用分析步，具体分析步和场输出设置不过多赘述。

05- Load模块

在Create Load命令中创建Pressure载荷于模型一端，大小为100, 在Create Boundary Condition命令中创建Displacement约束于另一端，选择U1=U2=U3=0，如下图3所示。

图3

06- Mesh模块

Object选择Part，在Global Seeds命令中Approximate global size全局网格尺寸设为5，划分网格。Element Type命令中选择3D stress单元，取消Reduced integration缩减积分，单元类型为C3D8

07- Job模块

点击创建作业，在General栏中选择User subroutine file，选择相应子程序，如图所示，提交作业进行计算，计算结果如图4所示，以及采用ABAQUS直接输入材料参数计算结果如图5所示，对比可以看出两种方法计算结果一致且正确。子程序代码说明如图6所示。以上为最简单的子程序应用操作，以及子程序算例，与想学习UMAT的朋友们分享，后续有机会继续更新。

图4

图5

图6