taishanbuzuo 发表于 2012-3-17 23:46:53

复合材料VUMAT之三维hashin准则

本帖最后由 taishanbuzuo 于 2015-12-14 18:37 编辑





VUMAT终于调试成功,现将计算结果贴一下:
复合材料的失效准则采用的三维HASHIN准则,损伤演化段位最简单的线性演化。与试验结果吻合的非常不错。
再次提醒大家,原有的场变量子程序有很大的缺点,虽然编程序比较简单,但是计算结果不好。当单元达到损伤准则以后,不是一下子就彻底失去承载能力,而是需要一段下降段。考虑下降段与不考虑下降段结果相差很大。
子程序不便上传,先传几幅图,用以交流。
一张图片是前四层基体拉伸损伤情况
一张为前四层纤维拉伸损伤情况
另一张为某单元应力应变曲线。
想学习复合材料VUMAT的,可以参照以下帖子,有源代码:http://forum.simwe.com/thread-1124382-1-1.html




amani 发表于 2016-11-2 10:22:40

本帖最后由 amani 于 2016-11-2 10:24 编辑

971619083 发表于 2016-10-31 11:02
既然你想让别人跟你分享,你自己又和网友们分享了啥,为你羞愧
分享我最近2016年发表的复合材料层合板低速冲击ABAQUS-VUMAT有限元程序(HASHIN失效准则)
Liu PF, Liao BB, Jia LY, Peng XQ. Finite element analysis of dynamic progressive failure of carbon fiber composite laminates under low velocity impact. Composite Structures, 2016, 149: 408-422.

       subroutine vumat(
c Read only -
   1nblock, ndir, nshr, nstatev, nfieldv, nprops, lanneal,
   2stepTime, totalTime, dt, cmname, coordMp, charLength,
   3props, density, strainInc, relSpinInc,
   4tempOld, stretchOld, defgradOld, fieldOld,
   5stressOld, stateOld, enerInternOld, enerInelasOld,
   6tempNew, stretchNew, defgradNew, fieldNew,
c Write only -
   7stressNew, stateNew, enerInternNew, enerInelasNew )
c
      include 'vaba_param.inc'
c
c 3D Orthotropic Elasticity with Hashin 3d Failure criterion
c
c The state variables are stored as:
c    state(*,1)   = material point status
c    state(*,2:7) = damping stresses
c
c User defined material properties are stored as
c* First line:
c   props(1) --> Young's modulus in 1-direction, E1
c   props(2) --> Young's modulus in 2-direction, E2
c   props(3) --> Young's modulus in 3-direction, E3
c   props(4) --> Poisson's ratio, nu12
c   props(5) --> Poisson's ratio, nu13
c   props(6) --> Poisson's ratio, nu23
c   props(7) --> Shear modulus, G12
c   props(8) --> Shear modulus, G13
c
c* Second line:
c   props(9)--> Shear modulus, G23
c   props(10) --> beta damping parameter
c   props(11) --> "not used"
c   props(12) --> "not used"
c   props(13) --> "not used"
c   props(14) --> "not used"
c   props(15) --> "not used"
c   props(16) --> "not used"
c
c* Third line:
c   props(17) --> Ultimate tens stress in 1-direction, sigu1t
c   props(18) --> Ultimate comp stress in 1-direction, sigu1c
c   props(19) --> Ultimate tens stress in 2-direction, sigu2t
c   props(20) --> Ultimate comp stress in 2-direction, sigu2c
c   props(21) --> Ultimate tens stress in 2-direction, sigu3t
c   props(22) --> Ultimate comp stress in 2-direction, sigu3c
c   props(23) --> "not used"
c   props(24) --> "not used"
c
c* Fourth line:
c   props(25) --> Ultimate shear stress, sigu12
c   props(26) --> Ultimate shear stress, sigu13
c   props(27) --> Ultimate shear stress, sigu23
c   props(28) --> "not used"
c   props(29) --> "not used"
c   props(30) --> "not used"
c   props(31) --> "not used"
c   props(32) --> "not used"
c

      dimension props(nprops), density(nblock),
   1coordMp(nblock,*),
   2charLength(*), strainInc(nblock,ndir+nshr),
   3relSpinInc(nblock,nshr), tempOld(nblock),
   4stretchOld(nblock,ndir+nshr), defgradOld(nblock,ndir+nshr+nshr),
   5fieldOld(nblock,nfieldv), stressOld(nblock,ndir+nshr),
   6stateOld(nblock,nstatev), enerInternOld(nblock),
   7enerInelasOld(nblock), tempNew(*),
   8stretchNew(nblock,ndir+nshr), defgradNew(nblock,ndir+nshr+nshr),
   9fieldNew(nblock,nfieldv), stressNew(nblock,ndir+nshr),
   1stateNew(nblock,nstatev),
   2enerInternNew(nblock), enerInelasNew(nblock)
*
      character*80 cmname
*
      parameter( zero = 0.d0, one = 1.d0, two = 2.d0, half = .5d0 )
*
      parameter(
   *   i_svd_DmgFiberT   = 1,
   *   i_svd_DmgFiberC   = 2,
   *   i_svd_DmgMatrixT= 3,
   *   i_svd_DmgMatrixC= 4,
   *   i_svd_statusMp   = 5,
   *   i_svd_dampStress = 6,
c   *    i_svd_dampStressXx = 6,
c   *    i_svd_dampStressYy = 7,
c   *    i_svd_dampStressZz = 8,
c   *    i_svd_dampStressXy = 9,
c   *    i_svd_dampStressYz = 10,
c   *    i_svd_dampStressZx = 11,
   *   i_svd_Strain   = 12,
c   *    i_svd_StrainXx = 12,
c   *    i_svd_StrainYy = 13,
c   *    i_svd_StrainZz = 14,
c   *    i_svd_StrainXy = 15,
c   *    i_svd_StrainYz = 16,
c   *    i_svd_StrainZx = 17,
   *   n_svd_required = 17 )
*
      parameter(
   *   i_s33_Xx = 1,
   *   i_s33_Yy = 2,
   *   i_s33_Zz = 3,
   *   i_s33_Xy = 4,
   *   i_s33_Yz = 5,
   *   i_s33_Zx = 6 )
*
* Structure of property array
      parameter (
   *   i_pro_E1    = 1,
   *   i_pro_E2    = 2,
   *   i_pro_E3    = 3,
   *   i_pro_nu12= 4,
   *   i_pro_nu13= 5,
   *   i_pro_nu23= 6,
   *   i_pro_G12   = 7,
   *   i_pro_G13   = 8,
   *   i_pro_G23   = 9,
*
   *   i_pro_beta= 10,
*
   *   i_pro_sigu1t = 11,
   *   i_pro_sigu1c = 12,
   *   i_pro_sigu2t = 13,
   *   i_pro_sigu2c = 14,
   *   i_pro_sigu3t = 15,
   *   i_pro_sigu3c = 16,
   *   i_pro_sigu12 = 17,
   *   i_pro_sigu13 = 18,
   *   i_pro_sigu23 = 19,
   *   i_pro_G1t = 20,
   *   i_pro_G1c = 21,
   *   i_pro_G2t = 22,
   *   i_pro_G2c = 23,
   *   i_pro_Gs = 24)
* Temporary arrays
      dimension eigen(maxblk*3)
*
* Read material properties
*
      E1 = props(i_pro_E1)
      E2 = props(i_pro_E2)
      E3 = props(i_pro_E3)
      xnu12 = props(i_pro_nu12)
      xnu13 = props(i_pro_nu13)
      xnu23 = props(i_pro_nu23)
      G12 = props(i_pro_G12)
      G13 = props(i_pro_G13)
      G23 = props(i_pro_G23)
      G1t=props(i_pro_G1t)
      G1c=props(i_pro_G1c)
      G2t=props(i_pro_G2t)
      G2c=props(i_pro_G2c)
      Gs=props(i_pro_Gs)
*
      xnu21 = xnu12 * E2 / E1
      xnu31 = xnu13 * E3 / E1
      xnu32 = xnu23 * E3 / E2
*
*
* Compute terms of stiffness matrix
      gg = one / ( one - xnu12*xnu21 - xnu23*xnu32 - xnu31*xnu13
   *   - two*xnu21*xnu32*xnu13 )
      C11= E1 * ( one - xnu23*xnu32 ) * gg
      C22= E2 * ( one - xnu13*xnu31 ) * gg
      C33= E3 * ( one - xnu12*xnu21 ) * gg
      C12= E2 * ( xnu12-xnu32*xnu13 ) * gg
      C13= E3 * ( xnu13 - xnu12*xnu23 ) * gg
      C23= E3 * ( xnu23 - xnu21*xnu13 ) * gg
      C21= E1 * ( xnu21-xnu31*xnu23 ) * gg
      C31= E1 * ( xnu31 - xnu21*xnu32 ) * gg
      C32= E2 * ( xnu32 - xnu12*xnu31 ) * gg
      C44=G12
      C55=G23
      C66=G13
*
      f1t = props(i_pro_sigu1t)
      f1c = props(i_pro_sigu1c)
      f2t = props(i_pro_sigu2t)
      f2c = props(i_pro_sigu2c)
      f3t = props(i_pro_sigu3t)
      f3c = props(i_pro_sigu3c)
      f12 = props(i_pro_sigu12)
      f13 = props(i_pro_sigu13)
      f23 = props(i_pro_sigu23)
*
      beta = props(i_pro_beta)

*
* Assume purely elastic material at the beginning of the analysis
*      
      if ( totalTime .eq. zero ) then
         if (nstatev .lt. n_svd_Required) then
            call xplb_abqerr(-2,'Subroutine VUMAT requires the '//
   *         'specification of %I state variables. Check the '//
   *         'definition of *DEPVAR in the input file.',
   *         n_svd_Required,zero,' ')
            call xplb_exit
         end if
         call OrthoEla3dExp ( nblock,
   *      stateOld(1,i_svd_DmgFiberT),
   *      stateOld(1,i_svd_DmgFiberC),
   *      stateOld(1,i_svd_DmgMatrixT),
   *      stateOld(1,i_svd_DmgMatrixC),
   *      C11, C22, C33, C12, C23, C13, C21,C32,C31,C44,C55,C66,
   *      strainInc,
   *      stressNew)
         return
      end if
*
*Update total elastic strain
      call strainUpdate ( nblock, strainInc,
   *   stateOld(1,i_svd_strain), stateNew(1,i_svd_strain) )
*
* Stress update
      call OrthoEla3dExp ( nblock,
   *   stateOld(1,i_svd_DmgFiberT),
   *   stateOld(1,i_svd_DmgFiberC),
   *   stateOld(1,i_svd_DmgMatrixT),
   *   stateOld(1,i_svd_DmgMatrixC),
   *   C11, C22, C33, C12, C23, C13, C21,C32,C31,C44,C55,C66,
   *   stateNew(1,i_svd_strain),
   *   stressNew )
*
      nDmg = 0
      call eig33Anal ( nblock, stretchNew, eigen )
      call Hashin3d( nblock, nDmg,
   *   f1t, f2t, f3t, f1c, f2c, f3c, f12, f23, f13,
   *   C11, C22, C33, C12, C23, C13, C21,C32,C31,C44,C55,C66,
   *   G1t,G1c,G2t,G2c,Gs,
   *   stateNew(1,i_svd_statusMp),
   *   stateNew(1,i_svd_strain), eigen,stressNew,charLength,
   *   stateOld(1,i_svd_DmgFiberT),
   *   stateOld(1,i_svd_DmgFiberC),
   *   stateOld(1,i_svd_DmgMatrixT),
   *   stateOld(1,i_svd_DmgMatrixC),
   *   stateNew(1,i_svd_DmgFiberT),
   *   stateNew(1,i_svd_DmgFiberC),
   *   stateNew(1,i_svd_DmgMatrixT),
   *   stateNew(1,i_svd_DmgMatrixC))
*   -- Recompute stresses if new Damage is occurring
      if ( nDmg .gt. 0 ) then
         call OrthoEla3dExp ( nblock,
   *      stateNew(1,i_svd_DmgFiberT),
   *      stateNew(1,i_svd_DmgFiberC),
   *      stateNew(1,i_svd_DmgMatrixT),
   *      stateNew(1,i_svd_DmgMatrixC),
   *      C11, C22, C33, C12, C23, C13, C21,C32,C31,C44,C55,C66,
   *      stateNew(1,i_svd_strain),
   *      stressNew )
      end if
*
* Beta damping
      if ( beta .gt. zero ) then
         call betaDamping3d ( nblock,
   *      beta, dt, strainInc,
   *      stressOld, stressNew,
   *      stateNew(1,i_svd_statusMp),
   *      stateOld(1,i_svd_dampStress),
   *      stateNew(1,i_svd_dampStress) )
      end if
*
* Integrate the internal specific energy (per unit mass)
*
      call EnergyInternal3d ( nblock, stressOld, stressNew,
   *   strainInc, density, enerInternOld, enerInternNew )
*
      return
      end


************************************************************
*   OrthoEla3dExp: Orthotropic elasticity - 3d             *
************************************************************
      subroutine OrthoEla3dExp ( nblock,
   *   dmgFiberT, dmgFiberC, dmgMatrixT, dmgMatrixC,
   *   C11, C22, C33, C12, C23, C13, C21,C32,C31,C44,C55,C66,
   *   strain, stress )
*
      include 'vaba_param.inc'

*Orthotropic elasticity, 3D case -
*
      parameter( zero = 0.d0, one = 1.d0, two = 2.d0)
      parameter ( smt = 0.9d0, smc = 0.5d0 )
      parameter(
   *   i_s33_Xx = 1,
   *   i_s33_Yy = 2,
   *   i_s33_Zz = 3,
   *   i_s33_Xy = 4,
   *   i_s33_Yz = 5,
   *   i_s33_Zx = 6,
   *   n_s33_Car = 6 )
*
      dimensionstrain(nblock,n_s33_Car),
   *   dmgFiberT(nblock), dmgFiberC(nblock),
   *   dmgMatrixT(nblock), dmgMatrixC(nblock),
   *   stress(nblock,n_s33_Car),stresstr(nblock,n_s33_Car)
*   -- shear fraction in matrix tension and compression mode
*
      do k = 1, nblock
*   -- Compute damaged stiffness
c       WRITE(*,'(1X,''dmgFiberT(k)'',E12.5)')dmgFiberT(k)
c       WRITE(*,'(1X,''dmgFiberC(k)'',E12.5)')dmgFiberC(k)
c       WRITE(*,'(1X,''dmgMatrixT(k)'',E12.5)')dmgMatrixT(k)
c             WRITE(*,'(1X,''dmgMatrixC(k)'',E12.5)')dmgMatrixC(k)
         dft = dmgFiberT(k)
         dfc = dmgFiberC(k)
         dmt = dmgMatrixT(k)
         dmc = dmgMatrixC(k)
         df = one - ( one - dft ) * ( one - dfc )
*
         dC11 = ( one - df ) * C11
         dC22 = ( one - df ) * ( one - dmt ) * ( one - dmc ) * C22
         dC33 = ( one - df ) * ( one - dmt ) * ( one - dmc ) * C33
         dC12 = ( one - df ) * ( one - dmt ) * ( one - dmc ) * C12
         dC23 = ( one - df ) * ( one - dmt ) * ( one - dmc ) * C23
         dC13 = ( one - df ) * ( one - dmt ) * ( one - dmc ) * C13
         dG12 = ( one - df )
   *      * ( one - smt*dmt ) * ( one - smc*dmc ) * C44
         dG23 = ( one - df )
   *      * ( one - smt*dmt ) * ( one - smc*dmc ) * C55
         dG13 = ( one - df )
   *      * ( one - smt*dmt ) * ( one - smc*dmc ) * C66
*   -- Stress update
         stress(k,i_s33_Xx) = dC11 * strain(k,i_s33_Xx)
   *      + dC12 * strain(k,i_s33_Yy)
   *      + dC13 * strain(k,i_s33_Zz)
         stress(k,i_s33_Yy) = dC12 * strain(k,i_s33_Xx)
   *      + dC22 * strain(k,i_s33_Yy)
   *      + dC23 * strain(k,i_s33_Zz)
         stress(k,i_s33_Zz) = dC13 * strain(k,i_s33_Xx)
   *      + dC23 * strain(k,i_s33_Yy)
   *      + dC33 * strain(k,i_s33_Zz)
         stress(k,i_s33_Xy) = two * dG12 * strain(k,i_s33_Xy)
         stress(k,i_s33_Yz) = two * dG23 * strain(k,i_s33_Yz)
         stress(k,i_s33_Zx) = two * dG13 * strain(k,i_s33_Zx)
c       WRITE(*,'(1X,''stress(k,i_s33_Xx)'',E12.5)')stress(k,i_s33_Xx)
c       WRITE(*,'(1X,''stress(k,i_s33_Yy)'',E12.5)')stress(k,i_s33_Yy)
c       WRITE(*,'(1X,''stress(k,i_s33_Zz)'',E12.5)')stress(k,i_s33_Zz)
c             WRITE(*,'(1X,''stress(k,i_s33_Xy)'',E12.5)')stress(k,i_s33_Xy)
      end do
*   
      return
      end

************************************************************
*   strainUpdate: Update total strain                      *
************************************************************
      subroutine strainUpdate ( nblock,
   *   strainInc, strainOld, strainNew )
*
      include 'vaba_param.inc'
*
      parameter(
   *   i_s33_Xx = 1,
   *   i_s33_Yy = 2,
   *   i_s33_Zz = 3,
   *   i_s33_Xy = 4,
   *   i_s33_Yz = 5,
   *   i_s33_Zx = 6,
   *   n_s33_Car = 6 )
*
      dimension strainInc(nblock,n_s33_Car),
   *   strainOld(nblock,n_s33_Car),
   *   strainNew(nblock,n_s33_Car)
*
      do k = 1, nblock
         strainNew(k,i_s33_Xx)= strainOld(k,i_s33_Xx)
   *                        + strainInc(k,i_s33_Xx)
         strainNew(k,i_s33_Yy)= strainOld(k,i_s33_Yy)
   *                        + strainInc(k,i_s33_Yy)
         strainNew(k,i_s33_Zz)= strainOld(k,i_s33_Zz)
   *                        + strainInc(k,i_s33_Zz)
         strainNew(k,i_s33_Xy)= strainOld(k,i_s33_Xy)
   *                        + strainInc(k,i_s33_Xy)
         strainNew(k,i_s33_Yz)= strainOld(k,i_s33_Yz)
   *                        + strainInc(k,i_s33_Yz)
         strainNew(k,i_s33_Zx)= strainOld(k,i_s33_Zx)
   *                        + strainInc(k,i_s33_Zx)
      end do
*
      return
      end


************************************************************
**   Hashin3d w/ Modified Puck: Evaluate Hashin 3d failure*
**   criterion for fiber, Puck for matrix compress       *
************************************************************
      subroutine Hashin3d( nblock,nDmg,
   *   f1t,f2t, f3t,f1c, f2c, f3c, f12, f23, f13,
   *   C11, C22, C33, C12, C23, C13, C21,C32,C31,C44,C55,C66,
   *   G1t,G1c,G2t,G2c,Gs,
   *   statusMp, strain, eigen,stressNew,charLength,
   *   dmgftold,dmgfcold,dmgmtold,dmgmcold,
   *   dmgftnew,dmgfcnew,dmgmtnew,dmgmcnew)
*
      include 'vaba_param.inc'

      parameter( zero = 0.d0, one = 1.d0,two=2.d0, half = 0.5d0,
   *            three = 3.d0,pi=3.14,fz=0.99 )
      parameter(
   *   i_s33_Xx = 1,
   *   i_s33_Yy = 2,
   *   i_s33_Zz = 3,
   *   i_s33_Xy = 4,
   *   i_s33_Yz = 5,
   *   i_s33_Zx = 6,
   *   n_s33_Car = 6 )
*
      parameter(i_v3d_X=1,i_v3d_Y=2,i_v3d_Z=3 )
      parameter(n_v3d_Car=3 )
*
      parameter ( eMax = 1.00d0, eMin = -0.8d0 )
*
      dimension dmgftold(nblock),dmgfcold(nblock),
   *   dmgmtold(nblock), dmgmcold(nblock),
   *      dmgftnew(nblock),dmgfcnew(nblock),
   *   dmgmtnew(nblock), dmgmcnew(nblock),
   *      dft(nblock),dfc(nblock),
   *   dmt(nblock), dmc(nblock),
   *   stressNew(nblock,n_s33_Car),
   *   strain(nblock,n_s33_Car),statusMp(nblock),
   *   eigen(nblock,n_v3d_Car),charLength(nblock)
*
      if ( f1t .gt. zero ) E01t = f1t/C11
      if ( f2t .gt. zero ) E02t = f2t/C22
      if ( f3t .gt. zero ) E03t = f3t/C33
      if ( f1c .gt. zero ) E01c = f1c/C11
      if ( f2c .gt. zero ) E02c = f2c/C22
      if ( f3c .gt. zero ) E03c = f3c/C33
      if ( f12 .gt. zero ) E012 = f12/(2*C44)
      if ( f23 .gt. zero ) E023 = f23/(2*C55)
      if ( f13 .gt. zero ) E013 = f13/(2*C66)
c      WRITE(*,'(1X,''f1t'',E12.5)')f1t
c      WRITE(*,'(1X,''E1'',E12.5)')E1
c      WRITE(*,'(1X,''f1c'',E12.5)')f1c
c      WRITE(*,'(1X,''E2'',E12.5)')E2
c      WRITE(*,'(1X,''f2t'',E12.5)')f2t
c      WRITE(*,'(1X,''E3'',E12.5)')E3
c      WRITE(*,'(1X,''E01t'',E12.5)')E01t
c       WRITE(*,'(1X,''E02t'',E12.5)')E02t
c       WRITE(*,'(1X,''E01c'',E12.5)')E01c
c       WRITE(*,'(1X,''E02c'',E12.5)')E02c
*
       lDmg = 0
      do k = 1, nblock
      dft(k) = zero
      dfc(k) = zero
      dmt(k) = zero
      dmc(k) = zero
      dmgftnew(k) = zero
      dmgfcnew(k) = zero
      dmgmtnew(k) = zero
      dmgmcnew(k) = zero
      END DO
c      WRITE(*,'(1X,''statusMp(k)'',E12.5)')statusMp(k)
c      do k = 1, nblock
c         statusMp(k) = one
c      end do
      do k = 1, nblock
c         if ( statusMp(k) .eq. one ) then
*   
c         lFail = 0
*
         E11 = strain(k,i_s33_Xx)
         E22 = strain(k,i_s33_Yy)
         E33 = strain(k,i_s33_Zz)
         E12 = strain(k,i_s33_Xy)
         E23 = strain(k,i_s33_Yz)
         E13 = strain(k,i_s33_Zx)
C         WRITE(*,'(1X,''E11'',E12.5)')E11
C       WRITE(*,'(1X,''E22'',E12.5)')E22
*
*
*      Evaluate Fiber modes
         if ( E11 .gt. zero ) then
*   -- Tensile Fiber Mode
            rft =(E11/E01t)**2
            if ( rft .ge. one ) then
               lDmg1 = 1
               Ef1t=2*G1t/(f1t*charLength(k))
               dft(k)=Ef1t*(E11-E01t)/(E11*(Ef1t-E01t))
               if (dft(k).ge. one) then
                  dft(k)=1
               end if
               if (dft(k).le. zero) then
                  dft(k)=0
               end if
c      WRITE(*,'(1X,''Ef1t'',E12.5)')Ef1t
c      WRITE(*,'(1X,''dmgFiberT(k)'',E12.5)')dmgFiberT(k)
            end if
c      WRITE(*,'(1X,''Ef1t'',E12.5)')Ef1t
c      WRITE(*,'(1X,''dmgFiberT(k)'',E12.5)')dmgFiberT(k)
c      WRITE(*,'(1X,''lDmg1'',E12.5)')lDmg1
         else if ( E11 .lt. zero ) then
*   -- Compressive Fiber Mode
            rfc = (E11/E01C)**2
            if ( rfc .ge. one ) then
               lDmg2 = 1
               Ef1c=2*G1c/(f1c*charLength(k))
               dfc(k)=Ef1c*(E11-E01c)/(E11*(Ef1c-E01c))
               if (dfc(k).ge. one) then
                  dfc(k)=1
               end if
               if (dfc(k).le. zero) then
                  dfc(k)=0
               end if
            end if
c      WRITE(*,'(1X,''Ef1c'',E12.5)')Ef1c
c      WRITE(*,'(1X,''dmgFiberC(k)'',E12.5)')dmgFiberC(k)
c      WRITE(*,'(1X,''lDmg2'',E12.5)')lDmg2
         end if
*
*   Evaluate Matrix Modes
         if ( ( E22 + E33 ) .gt. zero ) then
*   -- Tensile Matrix mode
            rmt = (E22+E33)**2/(E02t**2)
   *         - (E22*E33)/(E023**2)
   *         + ( E12/E012)**2+(E13/E013)**2+(E23/E023)**2
            if ( rmt .ge. one ) then
               lDmg3 = 1
               Ef2t=2*G2t/(f2t*charLength(k))
               dmt(k)=Ef2t*(E22-E02t)/(E22*(Ef2t-E02t))
               if (dmt(k).ge. one) then
                  dmt(k)=1
               end if
               if (dmt(k).le. zero) then
                  dmt(k)=0
               end if
            end if
         else if ( ( E22+E33 ) .lt. zero ) then
*   -- Compressive Matrix Mode
            rmc = ( E22+E33 )**2/(E02c*E03c)
   *         + (E22+E33 )*(E02C/(2*E012)-1)/E02C
   *         - (E22*E33)/(E023**2)
   *         + ( E12/E012)**2+(E13/E013)**2+(E23/E023)**2
            if ( rmc .ge. one ) then
               lDmg4 = 1
                Ef2c=2*G2c/(f2c*charLength(k))
               dmc(k)=Ef2c*(E22-E02c)/(E22*(Ef2c-E02c))
               if (dmc(k).ge. one) then
                  dmc(k)=1
               end if
               if (dmc(k).le. zero) then
                  dmc(k)=0
               end if
            end if
         end if
         dmgftnew(k)=MAX(dmgftold(k),dft(k))
         dmgfcnew(k)=MAX(dmgfcold(k),dfc(k))
         dmgmtnew(k)=MAX(dmgmtold(k),dmt(k))
         dmgmcnew(k)=MAX(dmgmcold(k),dmc(k))
C         WRITE(*,'(1X,''rft'',E12.5)')rft
C       WRITE(*,'(1X,''rfc'',E12.5)')rfc
*
c         eigMax=max(eigen(k,i_v3d_X),eigen(k,i_v3d_Y),eigen(k,i_v3d_Z))
c         eigMin=min(eigen(k,i_v3d_X),eigen(k,i_v3d_Y),eigen(k,i_v3d_Z))
c         enomMax = eigMax - one
c         enomMin = eigMin - one
*
         if ( dmgftnew(k).gt.fz.or.
   *      dmgfcnew(k).gt.fz) then
            statusMp(k) = zero
         else
             statusMp(k) = one
         end if
c      WRITE(*,'(1X,''statusMp(k)'',E12.5)')statusMp(k)
*
         nDmg = nDmg + lDmg1+ lDmg2+ lDmg3+ lDmg4
*
c         end if
*
      end do
*
      return
      end
************************************************************
*   betaDamping: Add beta damping                        *
************************************************************
      subroutine betaDamping3d ( nblock,
   *   beta, dt, strainInc, sigOld, sigNew,
   *   statusMp, sigDampOld, sigDampNew )
*
      include 'vaba_param.inc'
*
      parameter(
   *   i_s33_Xx = 1,
   *   i_s33_Yy = 2,
   *   i_s33_Zz = 3,
   *   i_s33_Xy = 4,
   *   i_s33_Yz = 5,
   *   i_s33_Zx = 6,
   *   n_s33_Car = 6 )
*
      dimensionsigOld(nblock,n_s33_Car),
   *   sigNew(nblock,n_s33_Car),
   *   strainInc(nblock,n_s33_Car),
   *   statusMp(nblock),
   *   sigDampOld(nblock,n_s33_Car),
   *   sigDampNew(nblock,n_s33_Car)      
*
      parameter ( zero = 0.d0, one = 1.d0, two=2.0d0,
   *   half = 0.5d0, third = 1.d0/3.d0 )
      parameter ( asmall = 1.d-16 )
*   
      betaddt =beta / dt
*
      do k =1 , nblock
         sigDampNew(k,i_s33_Xx) = betaddt * statusMp(k) *
   *      ( sigNew(k,i_s33_Xx)
   *      - ( sigOld(k,i_s33_Xx) - sigDampOld(k,i_s33_Xx) ) )
         sigDampNew(k,i_s33_Yy) = betaddt * statusMp(k) *
   *      ( sigNew(k,i_s33_Yy)
   *      - ( sigOld(k,i_s33_Yy) - sigDampOld(k,i_s33_Yy) ) )
         sigDampNew(k,i_s33_Zz) = betaddt * statusMp(k) *
   *      ( sigNew(k,i_s33_Zz)
   *      - ( sigOld(k,i_s33_Zz) - sigDampOld(k,i_s33_Zz) ) )
         sigDampNew(k,i_s33_Xy) = betaddt * statusMp(k) *
   *      ( sigNew(k,i_s33_Xy)
   *      - ( sigOld(k,i_s33_Xy) - sigDampOld(k,i_s33_Xy) ) )
         sigDampNew(k,i_s33_Yz) = betaddt * statusMp(k) *
   *      ( sigNew(k,i_s33_Yz)
   *      - ( sigOld(k,i_s33_Yz) - sigDampOld(k,i_s33_Yz) ) )
         sigDampNew(k,i_s33_Zx) = betaddt * statusMp(k) *
   *      ( sigNew(k,i_s33_Zx)
   *      - ( sigOld(k,i_s33_Zx) - sigDampOld(k,i_s33_Zx) ) )
*
         sigNew(k,i_s33_Xx) = sigNew(k,i_s33_Xx)+sigDampNew(k,i_s33_Xx)
         sigNew(k,i_s33_Yy) = sigNew(k,i_s33_Yy)+sigDampNew(k,i_s33_Yy)
         sigNew(k,i_s33_Zz) = sigNew(k,i_s33_Zz)+sigDampNew(k,i_s33_Zz)
         sigNew(k,i_s33_Xy) = sigNew(k,i_s33_Xy)+sigDampNew(k,i_s33_Xy)
         sigNew(k,i_s33_Yz) = sigNew(k,i_s33_Yz)+sigDampNew(k,i_s33_Yz)
         sigNew(k,i_s33_Zx) = sigNew(k,i_s33_Zx)+sigDampNew(k,i_s33_Zx)
*
      end do
*   
      return
      end


************************************************************
*   EnergyInternal3d: Compute internal energy for 3d case*
************************************************************
      subroutine EnergyInternal3d(nblock, sigOld, sigNew ,
   *   strainInc, curDensity, enerInternOld, enerInternNew)
*
      include 'vaba_param.inc'
*
      parameter(
   *   i_s33_Xx = 1,
   *   i_s33_Yy = 2,
   *   i_s33_Zz = 3,
   *   i_s33_Xy = 4,
   *   i_s33_Yz = 5,
   *   i_s33_Zx = 6,
   *   n_s33_Car = 6 )
*
      parameter( two = 2.d0, half = .5d0 )
*
      dimension sigOld (nblock,n_s33_Car), sigNew (nblock,n_s33_Car),
   *   strainInc (nblock,n_s33_Car), curDensity (nblock),
   *   enerInternOld(nblock), enerInternNew(nblock)
*
      do k = 1, nblock
         stressPower= half * (
   *      ( sigOld(k,i_s33_Xx) + sigNew(k,i_s33_Xx) )
   *      * ( strainInc(k,i_s33_Xx) )
   *      +       ( sigOld(k,i_s33_Yy) + sigNew(k,i_s33_Yy) )
   *      * ( strainInc(k,i_s33_Yy))
   *      +       ( sigOld(k,i_s33_Zz) + sigNew(k,i_s33_Zz) )
   *      * ( strainInc(k,i_s33_Zz))
   *      + two * ( sigOld(k,i_s33_Xy) + sigNew(k,i_s33_Xy) )
   *      * strainInc(k,i_s33_Xy)
   *      + two * ( sigOld(k,i_s33_Yz) + sigNew(k,i_s33_Yz) )
   *      * strainInc(k,i_s33_Yz)
   *      + two * ( sigOld(k,i_s33_Zx) + sigNew(k,i_s33_Zx) )
   *      * strainInc(k,i_s33_Zx) )
*   
         enerInternNew(k) = enerInternOld(k) + stressPower/curDensity(k)
      end do
*   
      return
      end

**************************************************************************
* eig33Anal: Compute eigen values of a 3x3 symmetric matrix analytically *
**************************************************************************
      subroutine eig33Anal( nblock, sMat, eigVal )
*
      include 'vaba_param.inc'
*
      parameter(i_s33_Xx=1,i_s33_Yy=2,i_s33_Zz=3 )
      parameter(i_s33_Xy=4,i_s33_Yz=5,i_s33_Zx=6 )
      parameter(i_s33_Yx=i_s33_Xy )
      parameter(i_s33_Zy=i_s33_Yz )
      parameter(i_s33_Xz=i_s33_Zx,n_s33_Car=6 )
*
      parameter(i_v3d_X=1,i_v3d_Y=2,i_v3d_Z=3 )
      parameter(n_v3d_Car=3 )
*
      parameter ( zero = 0.d0, one = 1.d0, two = 2.d0,
   *   three = 3.d0, half = 0.5d0, third = one / three,
   *   pi23 = 2.094395102393195d0,
   *   fuzz = 1.d-8,
   *   preciz = fuzz * 1.d4 )
*
      dimension eigVal(nblock,n_v3d_Car), sMat(nblock,n_s33_Car)
*
      do k = 1, nblock
      sh= third*(sMat(k,i_s33_Xx)+sMat(k,i_s33_Yy)+sMat(k,i_s33_Zz))
      s11 = sMat(k,i_s33_Xx) - sh
      s22 = sMat(k,i_s33_Yy) - sh
      s33 = sMat(k,i_s33_Zz) - sh
      s12 = sMat(k,i_s33_Xy)
      s13 = sMat(k,i_s33_Xz)
      s23 = sMat(k,i_s33_Yz)
*
      fac= max(abs(s11), abs(s22), abs(s33))
      facs = max(abs(s12), abs(s13), abs(s23))
      if( facs .lt. (preciz*fac) ) then
          eigVal(k,i_v3d_X) = sMat(k,i_s33_Xx)
          eigVal(k,i_v3d_Y) = sMat(k,i_s33_Yy)
          eigVal(k,i_v3d_Z) = sMat(k,i_s33_Zz)
      else
          q = third*((s12**2+s13**2+s23**2)+half*(s11**2+s22**2+s33**2))
          fac = two * sqrt(q)
          if( fac .gt. fuzz ) then
            ofac = two/fac
          else
            ofac = zero
          end if
          s11 = ofac*s11
          s22 = ofac*s22
          s33 = ofac*s33
          s12 = ofac*s12
          s13 = ofac*s13
          s23 = ofac*s23
          r = s12*s13*s23
   *         + half*(s11*s22*s33-s11*s23**2-s22*s13**2-s33*s12**2)
          if( r .ge. one-fuzz ) then
            cos1 = -half
            cos2 = -half
            cos3 = one
          else if( r .le. fuzz-one ) then
            cos1 = -one
            cos2 = half
            cos3 = half
          else
            ang = third * acos(r)
            cos1 = cos(ang)
            cos2 = cos(ang+pi23)
            cos3 =-cos1-cos2
          end if
          eigVal(k,i_v3d_X) = sh + fac*cos1
          eigVal(k,i_v3d_Y) = sh + fac*cos2
          eigVal(k,i_v3d_Z) = sh + fac*cos3
      end if
      end do
*
      return
      end

浙大 刘鹏飞

taishanbuzuo 发表于 2015-1-8 00:19:08

yespin 发表于 2014-12-31 13:31
“VUMAT不能用全积分单元”?这个怎么说?
我自己做了一个对比:三组模型,分别用杆单元、壳单元S4R以及 ...

完全积分单元可以实现对角质量阵吗

taishanbuzuo 发表于 2012-6-26 23:17:52

shannonlixi 发表于 2012-6-26 22:58 static/image/common/back.gif
你好,我有个问题,abaqus自带的hashin准则计算原理也是你的图中的曲线,为什么还要自己编写vumat程序? ...

hashin准则是二维的损伤准则,不适合用于厚板,也不适于用于分析考虑层间效应的问题。

shannonlixi 发表于 2012-6-26 22:58:03

你好,我有个问题,abaqus自带的hashin准则计算原理也是你的图中的曲线,为什么还要自己编写vumat程序?

amani 发表于 2012-3-18 12:34:19

Would you please share your subroutine VUMAT?

divinelove 发表于 2012-3-19 10:33:28

什么是“原有的场变量子程序”,是帮助里面的吗?

zsheng 发表于 2012-3-19 11:30:42

从图上看效果还是不错的,可以说得具体一些吗?期待向你学习

ustc8965 发表于 2012-3-20 00:35:14

给予支持和鼓舞

taishanbuzuo 发表于 2012-3-21 12:15:34

divinelove 发表于 2012-3-19 10:33 static/image/common/back.gif
什么是“原有的场变量子程序”,是帮助里面的吗?

以前的场变量子程序都是瞬间衰减的,将模量瞬间衰减到0或者一个很小的值,
与实际情况还是有区别的。
UMAT和VUMAT可以根据实际情况编写下降段。

divinelove 发表于 2012-3-21 15:50:40

本帖最后由 divinelove 于 2012-3-21 15:51 编辑

taishanbuzuo 发表于 2012-3-21 12:15 http://forum.simwe.com/static/image/common/back.gif
以前的场变量子程序都是瞬间衰减的,将模量瞬间衰减到0或者一个很小的值,
与实际情况还是有区别的。
UMA ...

我下一步打算编一个vumat出来,带有下降的,今天刚刚把那个自己带umat的改成自己需要的了,但是不知道该怎么调试,你是怎么调的?

taishanbuzuo 发表于 2012-3-21 23:16:55

divinelove 发表于 2012-3-21 15:50 static/image/common/back.gif
我下一步打算编一个vumat出来,带有下降的,今天刚刚把那个自己带umat的改成自己需要的了,但是不知道该 ...

现在也没什么好办法调试 ,每次编号了就运行一下,看提示什么错误,根据错误再去修改程序

szk8617 发表于 2012-4-4 16:56:40

请问,在vumat中怎样查询到层号和单元号呢?

taishanbuzuo 发表于 2012-4-4 21:12:40

szk8617 发表于 2012-4-4 16:56 static/image/common/back.gif
请问,在vumat中怎样查询到层号和单元号呢?

这个 不知道,需要用到这个吗?

shiyu_vincent 发表于 2012-4-6 06:05:20

taishanbuzuo 发表于 2012-4-4 21:12 static/image/common/back.gif
这个 不知道,需要用到这个吗?

恭喜了,我发过一个帖子http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1029132&highlight=vumat
不知道是否遇到过相似问题?我试用了full integration 和 reduced integration, 冲击过程中单元都出现了不规则扭曲,这可能是shear locking 或 hourglass作用,而且所有内部单元均定义了接触,实在找不出原因,现在还在调试vumat,我不清楚是不是只要定义了damage evolution, 在冲击(bending)载荷下就会出现单元的不规则扭曲呢?

szk8617 发表于 2012-4-6 08:17:53

恩,我的进展还没达到楼上的水平,停顿在查询abaqus调用vumat时,所处的层号和单元号上了。
因为我的刚度退化模式是基于单层中基体裂纹密度的。在获取单元编号时,从国外论坛上查得:
nblock :Number of material points to be processed in this call to VUMAT.
The material points are the integration points (Gauss points).You
can't control or change NBLOCK -- ABAQUS selects a value based, I
assume, on achieving a balance between memory/storage requirements and
efficiency.You can't get element numbers in VUMAT, but you do get the
material name (CMNAME).If you really need the element number, you can
use a field or state variable to store the element number.
可以通过定义场变量来存储获得,有谁知道这怎样定义吗?

shiyu_vincent 发表于 2012-4-7 01:05:34

请问楼主用的是什么evolution law?用到characteristic length没?
如果用到,是自己定义的还是用的vumat里的charlength?

u4473740 发表于 2012-5-10 20:11:54

楼主和大神们好,我最近在写复合材料的umat. 不知道能否加下QQ讨论讨论。
QQ: 51380358

taishanbuzuo 发表于 2012-5-10 22:46:19

shiyu_vincent 发表于 2012-4-6 06:05 static/image/common/back.gif
恭喜了,我发过一个帖子http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1029132&highlight=vumat
...

VUMAT可以用全积分单元吗?不可以吧,可以计算,但是结果不对

xiaoweisilent 发表于 2012-5-16 22:39:21

新手请教楼主:定义层合板属性时因为要定义密度,depvar里面设置的两个变量数是不是要比User Material里面设置的变量数多一个啊?

shannonlixi 发表于 2012-6-27 08:27:45

taishanbuzuo 发表于 2012-6-26 23:17 static/image/common/back.gif
hashin准则是二维的损伤准则,不适合用于厚板,也不适于用于分析考虑层间效应的问题。 ...

哦,明白了,自带的只能用平面应力单元做,呵呵,师兄是西工大的,以后有问题还要请教啊,呵呵

shannonlixi 发表于 2012-6-27 20:12:44

taishanbuzuo 发表于 2012-6-26 23:17 static/image/common/back.gif
hashin准则是二维的损伤准则,不适合用于厚板,也不适于用于分析考虑层间效应的问题。 ...

你好,我一直不知道自带的hashin准则计算的时候,刚度退化的系数是怎么来的,请问可以指教一下么?谢谢啊
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查看完整版本: 复合材料VUMAT之三维hashin准则