回复： 请教：用umat定义恢复力模型判定加卸载问题。
力子 wrote:在用umat定义钢筋混凝土构件恢复力模型时，如何判定循环往复加卸载。有做过类似模型的么？希望能提供些资料。谢谢！
UMAT是用于材料本构层次的，而恢复力模型则是构件层次的，二者不能混为一团的。
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力子 wrote:恢复力模型的建立分为三个层次：材料、截面、构件。如果给出的是剪应力剪应变的模型化本构关系曲线（恢复力模型），是否就可以。但是参考构件实验得出的。
如果没记错的话，材料层次的不应该称为恢复力模型（力—位移关系），而应该是本构关系（应力—应变关系）。
UMAT是指自己定义材料层次的应力—应变关系，不知道你的意思是否是已知材料材料在低周反复荷载作用下的本构关系，来求取构件的滞回曲线？
如果是，则应该没问题。
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力子 wrote:在用UMAT定义材料本构中有这样一段话，感谢大家帮忙给解释一下。
The user subroutines shall be developed for the modle to be applicable to:
(1)M(moment)-Φ(curvature) relationship of a beam modle using “nonlinear general”option of “beam element”card。
(in some cases,moment-curvature relation show dependencies on the axial force applied on the beam that may vary during an anlaysis.
therefore,force-displacement relationships shall be specified to reflect flucturation of the axial force)
(2)Force-displacment relationship of a spring element.
这个模型是由钢筋混凝土构件循环加载的恢复力模型转化的材料本构曲线（剪应力-剪应变关系）。
在ABAQUS中是否能实现？有多大难度和工作量？
我是个新手，让大家见笑了。
我自己就是做混凝土的Umat的说，不过是应力应变关系而已，如果你的本构思路明确的话，将Documentation中关于Umat的例子看懂，应该不存在理论上的难度，技术上的难度就看自己的能力了。
BTW:上面的那一段话是Documentation中那个章节的内容，我没有印象的沙:I
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力子 wrote:那我可以拜您为师了，能讲得详细一点么，我是第一次接触ABAQUS。刚刚学会那个铰的建模。理论方面也没搞明白，比如，由构件实验得出加卸载刚度退化规律后，如何转化成剪应力-剪应变关系 、关键点的确定等。
技术问题可能就是加卸载得判别了，因为涉及多次循环加卸载，是不是都要描述出来，见到的ABAQUS里金属各向同性运动硬化模型好像仅一个循环。是否还有其它技术问题？
建立了材料层次上的恢复力模型后，是不是还要得到截面（或构件）的恢复力模型，他们的关系？要不怎么要反应出轴力对恢复力模型的影响，肯定要模拟出来捏拢形骨架曲线才对。
思路不清楚，所以问的问题也不知是不是问题。见笑了。非常希望能得到您的指教。怎样才能入门，因为我从未编过程序，所以还是挺困难。谢了！
我的email:zhangllee@sina.com
拜师绝对不敢当:I，我们可以讨论一下。
关于如何从构件试验转化为剪应力－剪应变关系，我个人觉得可能有些逻辑上的混乱，直观上感觉应该反过来，即从已有的混凝土和钢筋的本构关系（ABAQUS的混凝土本构Damage-Plastic Model和Smeared Crack Model都非常不错，尤其是前者）进行有限元分析得到构件的P－Δ曲线，与试验得到的曲线相对比，并对材料本构的某些参数修正相应的修正。
因此有了材料本构（包括通过试验得到的某些参数）以后，就可以得到截面（或构件）的所谓恢复力模型（包括轴力的影响），并应用于结构的分析。
其实就我个人的观点来说，截面（或构件）恢复力模型计算这一步其实应该是不必要的，可以走直接从材料本构到结构分析这条路，当然现在这一点在具体实现上还有相当的难度，对于简单的结构还行，但是对于稍微复杂写的结构，显然需要更多的努力才行。
以上观点仅供你参考。
P.S. 不知道这一段话是从那里看到的：
The user subroutines shall be developed for the modle to be applicable to:
(1)M(moment)-Φ(curvature) relationship of a beam modle using “nonlinear general”option of “beam element”card。
(in some cases,moment-curvature relation show dependencies on the axial force applied on the beam that may vary during an anlaysis.
therefore,force-displacement relationships shall be specified to reflect flucturation of the axial force)
(2)Force-displacment relationship of a spring element.
联系上下文比较好理解些。
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力子 wrote:谢谢你的回答。那段话是对要建立的用户子程序应该适用的要求，并要求用一个单元在变载荷下进行验证。因为提供资料方给出了Takeda三线刚度退化模型的剪应力－剪应变本构，参考的是ASCE中的 一篇文章 ，这篇文献主要介绍了实验测得，但是一短柱构件实验，得出了加卸载及刚度退化规律。在提供的剪应力－剪应变骨架曲线中，正向加载和反向加载混凝土开裂，钢筋的屈服所对应的剪应力值不等，即是一个非对称的三线骨架曲线。
因为最后提到弯矩－曲率关系受轴力影响，而弯矩－曲率关系是建立在截面层次上的，所以我想到他们之间是否要有一个关系。
不知我说的是否清楚。
很高兴您关心这个话题。
首先需要明白的是，UMAT实质是材料层次的应力－应变关系，在UMAT需要根据当前步的应变Stran和应变增量Dstran给出应力Stress，并定义材料的切线刚度DDSDDE（这个可以近似给出，只要能满足收敛）。仅有根据构件试验得到的剪应力－剪应变关系可能不足以定义整个材料的本构关系。
因此，我觉得你可以考虑我上一贴所说，通过ABAQUS中已有（或者你自定义）的混凝土材料和钢筋的本构关系，将之应用于给出的混凝土短柱分析，得到理论上的所谓滞回曲线（骨架曲线、加卸载及刚度退化），并和试验给出的相对比，修正材料本构中的某些参数，直至和试验所得到的Takeda三线刚度退化模型足够接近。至此，你就可以将材料本构应用于所要求的梁截面的M－Φ关系分析。
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力子 wrote:如果这样就更复杂了。可不可以理解这是一种新的本构，本构模型参数可用实验测得或理论分析得到，再用UMAT来定义，并利用有限单元方法用一个单元来验证。它是用梁单元来实现UMAT的。不知是否有人做过梁单元。能提供个例子么？我真的越来越ft了。
唉，怎么跟你说呢，你对UMAT的理解可能存在一定的问题：UMAT不存在用什么单元来实现的问题，恰恰相反，UMAT是一种自己定义的材料本构，能应用于所有的单元，包括梁单元，所以我觉得我所提的建议应该可行，你看看UMAT的相关内容再仔细考虑一下，祝好运！
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力子 wrote:不好意思，真的不懂，编UMAT要考虑单元选择吧，最后要得出弯矩－曲率的关系，还要反应受轴力影响。 我理解这个课题的目的应该是这样：目前恢复力模型都是建立在构件实验的基础上，不同构件要做不同实验，如果从本构出发直接建立材料本构的恢复力模型，就可以适用于相同材料的各种构件，省好多实验，且真是准确。对我来说这个问题有点难了。
恰恰相反，UMAT不用考虑单元选择，你编的UMAT应该能够适用于所有的单元，跟弯矩－曲率一点关系都没有；然后进行你所需要的构件或分析，不就可以满足你所有的要求么？包括轴力的影响。
记住：材料本构是指的应力－应变关系，和单元根本就八辈子打不到一块。
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力子 wrote:谢谢你的耐心教导我这个不开窍的，那用于分析梁单元的UMAT和用于分析实体单元的UMAT有甚么不同？
都是材料的应力－应变关系，UMAT当然没有什么不同。
之所以选用不同的单元，是和你的分析对象相关的，这和材料本构没有任何关系，同样的梁单元即可以用于分析钢梁，也可以分析混凝土梁。
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