Abaqus USDFLD使用教程.docxVIP

user-subroutines-l4-usdfld课件引言·通常使用用户子程序USDFLD，当需要对复杂材料行为建模与用户不想要使用UMAT子程序时——在ABAQUS/Standard中的大多数材料属性可以被定为场变量的函数——子程序USDFLD允许在单元的每个积分点定义——子程序可以访问计算结果数据，因此，材料属性可以是计算结果数据的函数·子程序USDFLD只能使用在具有*Material选项的材料属性的单元（详见p. L4.18页上GETVRM所支持的单元）Abaqus的使用·在模型中，与DLOAD和FILM子程序相比，包括USDFLD在内的子程序需要付出更多的努力·通常用户必须定义材料属性的依赖性，例如弹性模量或屈服应力，作为场变量的函数——这可以通过表格输入或额外用户子程序来完成·使用子程序USDFLD来在积分点上定义的值——在材料定义中包括了?USER DEFINED FIELD选项，这表明对于使用材料定义的这些单元来说，USDFLD子程序可以使用——可以被定义为在积分点上有的计算结果数据的函数，例如应力、应变定义场变量相关的材料属性这里有两种方法，能够定义场变量相关的材料属性·对于Abaqus内置的材料模型，使用表格定义方式·使用其他用户子程序来定义材料属性为的函数，例如蠕变CREEP表格定义·使用在材料选项上DEPENDENCIES选项来指定对于给定材料选项存在有多少不同场变量——弹性模量（E）是场变量#1（）的函数。当增加，E减少。可以代表材料的损伤。——热膨胀系数是与场变量#2（）的函数——值的改变都会影响弹性模量（E）与热膨胀系数——Abaqus在表格输入的数据点间将使用线性插值。当超过了指定范围将使用最后一个数据点，它不会对数据外推——对于每一种材料属性，的范围不必须是一样的在用户子程序内定义场变量·将定义在USDFLD中的值传递到下列用户子程序内：CREEP、HETVAL、UEXPAN、UHARD、UHYPEL、UMAT、UMATHT、UTRS、UINTER·定义在这些子程序内的材料属性可以是的函数定义场变量·Abaqus通常认为场变量是节点数据·当Abaqus开始计算单元应力与刚度时（例如，一个单元循环），它将对节点数据插值到单元的积分点·当使用子程序USDFLD时，在计算单元的材料属性前，定义在子程序USDFLD中的这些数值将取代了插值·Abaqus并不存储USDFLD定义的这些数值——如果你需要访问先前的值，你必须在USDFLD中把他们存储为相关解变量（solution-dependent variables，SDVs）·假如你绕过USDFLD子程序（可能因为在给定步中材料属性不会改变），积分点将使用的差值——通常，这些差值是分配给节点的最初值——假如没有明确给定最初值，在Abaqus会默认为0——当定义材料属性时使用差值，很可能会造成不正确的结果。确保你知道Abaqus在干什么。·可以使用输出变量FV分别在*EL PRINT、*EL FILE与*ELEMENT OUTPUT选项上将单元积分点上的值输出到.dat文件、.file文件与.odb文件——ABAQUS/Viewer能够绘制FV#的轮廓图访问积分点上的计算数据·ABAQUS/Standard允许定义为积分点上计算数据的函数，如应力、应变·这些提供的计算数据值是从当前增量的开始·子程序USDFLD必须能够使用ABAQUS实用程序GETVRM来访问材料积分点数据显式方法vs.隐式方法·既然USDFLD子程序只有在增量步开始访问材料积分点值，以这种方式介绍的解决方案是显式的——在给定增量下材料属性不受此增量内结果的影响——因此，结果的精度依赖于时间增量大小——因此，用户能通过变量PNEWDT来控制USDFLD子程序中的时间增量·对于大多数非线性材料行为（如，塑性）ABAQUS/Standard在当前增量步结束时将使用隐式积分方法来计算材料属性——这种隐式积分方法使得ABAQUS/Standard可以使用任何时间增量，然而依然是有条件的使用解相关的状态变量（Solution-Dependent State Variables，SDVs）·如果有任何历史依赖性，在USDFLD中必须使用SDVs——ABAQUS/Standard不会在USDFLD中存储的值·将在USDFLD中更新的SDVs传递到在积分点处被调用的其他用户子程序，例如列在p. L4.5中的变量（Defining Field-Variable-Dependent Material Properties）·用*DEPVAR选项来指定状态变量的数目用户子程序GETVRM子程序GETVRM提供给USDFLD用来访问分析过程中存储在数据库中的计算数据GETVRM子程序界面CALL GETVRM