基于ABAQUS的UMAT和VUMAT惯例

2023-11-03 理论教育版权反馈

【摘要】：③对于三维实体单元，应力分量的存储顺序：σ11，σ22，σ33，σ12，σ13，σ23。在用户子程序UMAT中，剪切应变是以工程应变的形式存储的，即存储的是γ12：无论是二维问题还是三维问题，变形梯度张量Fij总是存储了三维的形式。如果需要用总体坐标系下的应力进行计算和其他处理，则可以通过子程序ROTSIG将应力张量转动回去。④如果用户子程序UMAT被用在减缩积分单元或者壳单元（如S4）和梁单元中，就必须指定沙漏刚度和横向剪切刚度。

（1）应力和应变以向量的形式存储。

①对于平面应力单元，应力分量的存储顺序：σ11，σ22，σ12。应变分量的存储顺序与此类似。

②对于（广义）平面应变和轴对称单元，应力分量的存储顺序：σ11，σ22，σ33，σ12。应变分量的存储顺序与此类似。

③对于三维实体单元，应力分量的存储顺序：σ11，σ22，σ33，σ12，σ13，σ23。应变分量的存储顺序与此类似。

（2）在用户子程序UMAT中，剪切应变是以工程应变的形式存储的，即存储的是γ12：

（3）无论是二维问题还是三维问题，变形梯度张量Fij总是存储了三维的形式。

（4）在大变形分析中，转动的处理方式分为以下几种：(www.chuimin.cn)

①对于一般的非线性分析，传进来的转动增量ΔR是通过Hughes-Winget公式计算的[14]：

式中，ΔW——对转动率进行中心差分积分得到的转动率增量，

这里计算转动增量ΔR是有近似的，如果转动增量非常大，则可以通过变形梯度F来得到更加精确的转动增量ΔR。

②每次传进来的应力已经被转动增量转动过了，即通过UMAT传递进来的应力是表达在共轴旋转坐标系下的。如果需要用总体坐标系下的应力进行计算和其他处理，则可以通过子程序ROTSIG将应力张量转动回去。

③如果分析中使用了材料方向，那么应力和应变分量都是表达在局部坐标系下的（同样，在有限变形中，应力和应变在这个坐标系的基础上经过了转动）。