※Abaqus材料属性定义部分翻译《User-definedmechanicalmaterialbehavior》

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1、23.8.1User-definedmechanicalmaterialbehavior翻译产品Abaqus/StandardAbaqus/ExplicitAbaqus/CAE参考“UMAT”,AbaqusUserSubroutinesReferenceManual的1.1.36部分“VUMAT”,AbaqusUserSubroutinesReferenceManual的1.2.17部分•*USERMATERIAL•*DEPVAR“指定解决方案的参考状态变量,“12.8.2节“为用户材料定义常量”,12.8.4节概述在ABAQUS

2、中用户自定义材料力学行为：通过一个接口，任何力学本构模型可以添加到库中；要求一个本构模型（或模型库）是在用户子程序UMAT或VUMAT中编程；和需要相当大的努力和专业知识：这种方法的特点是非常通用和有效的,但这并不是一个较常规的用法。应力分量和应变增量接口子程序一直采用柯西应力组件实现（“真”应力）。土壤问题的“应力”应理解为有效应力。应变增量是由位移增量梯度对称部分定义（相当于速度梯度的对称部分的时间积分）。在用户子程序UMAT的应力和应变分量的方向取决于局部方向(“Orientations,”Section2.2.5).。在用

3、户子程序VUMAT所有的应变值是由中间增量配置计算得到。所有的张量由坐标与材料点旋转定义。为了说明应力在这方面的定义，参照杆，如图23.8.1-1，通过拉伸和旋转，从原来的位置AB，到其新的位置A’B’。这种变形可以由两个阶段获得；第一，拉伸杆件，如图23.8.1-2，然后运用刚体转动，如图23.8.1-3。Figure23.8.1–1Stretchedandrotatedbar.Figure23.8.1–2Stretchingofbar.Figure23.8.1–3Rigidbodyrotationofbar.杆件的应力在拉伸后

4、达到,这个应力并没有改变刚体转动。坐标系的旋转是由于刚体旋转在自转坐标系统导致的。因此,应力张量和状态变量可以在用户子程序VUMAT中通过使用应变张量进行直接计算和更新，因为所有的数值都在自转坐标系中;在使用用户子程序UMAT时，这些数量不需要旋转。弹性响应的率型本构定律的预测依赖于客观的应力速率。例如，在VUMAT中使用的Green-Naghdi应力率。然而，使用内置材料模型的应力率可能会有所不同。例如，用于固体（连续）模拟的大多数材料模型在ABAQUS/Explicit中采用Jaumann应力率。材料点只要发生有限的旋转和剪切

5、，这种内在理论的不同将导致计算结果的显着差异。对ABAQUS软件中的客观应力率的讨论，见“Stressrates,”Section1.5.3oftheAbaqusTheoryManual.材料常数任何所需的材料常数在用户子程序UMAT/VUMAT用户子程序必须指定，这是用户自定义材料行为的一部分。任何其他材料力学行为包括在同一材料的定义（除热膨胀和，在ABAQUS/Explicit中，密度）将被忽略；用户定义的材料行为要求所有材料力学行为的计算在VUMAT/UMAT中进行。在ABAQUS/Explicit中,使用用户自定义的材料行

6、为时,密度是必不可少的(“Density,”Section18.2.1)。在ABAQUS/Standard中使用以下选项指定一个用户定义的材料的行为：*用户材料，类型=力学，常数=number_of_constants常数代号在ABAQUS/Explicit中使用下列选项指定一个用户定义的材料的行为：*用户材料，常数=number_of_constants常数代号*密度在任何情况下，您必须指定材料常数输入的代号。在ABAQUS/Standard中使用以下选项指定一个用户定义的材料的行为：属性模块：材料编辑器：GeneralUser

7、Material:Usermaterialtype:Mechanical在ABAQUS/Explicit中使用下列选项指定一个用户定义的材料的行为：属性模块：材料编辑器：GeneralUserMaterial:Usermaterialtype:MechanicalGeneralDensity在ABAQUS/Standard的非对称方程求解器如果用户材料的雅可比矩阵，，是非对称的，在Abaqus/Standard中非对称方程的求解能力应该被调用（参见“Procedures:overview,”Section6.1.1）。Inp文件的

8、使用：*用户材料，类型=力学，常数=CONSTANTS=number_of_constants,UNSYMMABAQUS/CAE用法：属性模块：材料编辑器：GeneralUserMaterial:Usermaterialtype:Mechanica