UMAT/VUMAT入门攻略-Davvife留个Simwe的纪念帖
本帖最后由 Davvife 于 2015-9-24 14:02 编辑本帖已经暂停更新——原来的作者已经从一个女生变成了女妈咪，现在人生角色转变，时间精力有限，此贴作为留给Simwe的一个纪念，既有的内容作为参考，暂时不再有本人发起的回复和解答，谢谢！
UMAT/VUMAT入门攻略-Q & A & P 招募ing****************************************************************************背景： ABAQUS强大的用户子程序功能给大家带来的诸多便利，可以自定义材料本构和单元等等。但是很多初学者对于子程序的开发，觉得丈二和尚摸不着头脑，不得章法，所以不知从何下手，入门的第一步迟迟迈不开。****************************************目的： “万事开头难”－－这个帖子旨在解决这难的第一步“入门”。主要针对材料子程序，即UMAT／VUMAT．初步规划包括：基本入门知识介绍＼相关力学原理＼程序相关软件安装与试用＼子程序的调用＼提示与错误＼相关实例＼常见问题解答等等。****************************************Q(Questions)招募： 如果你有关于子程序，主要是UMAT和VUMAT的任何问题，敬请在此跟帖，发布您的问题； 如果你发现有相关的问题的帖子，敬请在此跟帖，发布问题帖子的链接；****************************************A(Answers)招募： 如果你有关于子程序，主要是UMAT和VUMAT的任何见解，敬请在此跟帖，发布您的见解； 如果你发现有相关的解答帖子，敬请在此跟帖，发布解答帖子的链接；****************************************P(Persons)招募： “众人拾柴火焰高”，完成这样一个工作，凭我个人的力量太过微弱了，而且我也是一个刚刚踏进半只脚的初学者，个人能力有限，所以强烈呼吁大家支持这个帖子。您有问题也好，解答也好，敬请跟帖支持。 Simwe历来是卧虎藏龙的宝地，所以也敬请高手和大牛们给予指导。特别是力学原理这块，没有力学方面的大牛指导，我估计是完不成的！！JingheSu、敦大、zsq-w，以及其他的大牛们，一定要来支持我！ 另外，我也希望有人能一起跟我做这个工作，个人的思维可能有局限性，有人商讨，集思广益，相信做出来的东西会更好一些。能组建一个小团队就更好了，请有意的PYM站内信息联系。****************************************其他： 如果大家支持这个帖子，我会十分感谢。但是敬请大家回复的时候，最好是带着一些问题或解答，或者相关问题或解答的帖子链接。热心的PYM也可以帮我推荐有用的材料、书籍等，大家一起把这个工作做好。 我现在休假中，不过有个小手术要做，可能能有的时间也不是很充裕；还有家里上网实在太费劲了，我会尽量的每天来关注这个帖子，整理问题和解答，希望能尽快有个初稿出炉把。这个帖子的成果也会跟大家不定期的分享，接受大家的意见和建议，同时也为ABAQUS常见问题3.0的子程序部分做个准备。****************************************奖励：参与的PYM，会适当的给予仿真币奖励哦。在此，我先感谢乐于参与和奉献的朋友们！您们的ID会留在这个‘入门攻略’的功勋和参与名单中！！快来参与把！！
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ps:为了便于整理帖子和发布结果，所以我占用了一些楼层。请大家多多支持，热情跟贴。本帖拟置顶一个月，如果没有很好的响应的话，那就只能让其沉了！！
看着这个帖子，甚是惭愧，这个贴子是我精心策划和推出的，结果随着人生一系列戏剧化的变化，我离开simwe已18个月，这贴也就沉了。再回来Davvife已经不是原来的Davvife了，但是我依然对simwe怀有深厚的感情，这个帖子也是一样。有时间和精力还是会好好整理这个帖子的。----Davvife2013-04-18 本帖最后由 Davvife 于 2011-7-30 12:39 编辑
UMAT源程序和例子分享
——花了30大元买的，大家免费下吧
例子：
ABAQUS初学者用户子程序UMAT小例子
http://forum.simwe.com/thread-981102-1-1.html
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UMAT各向同性材料J2理论的应力更新---lungo999的心得体会和程序注解
http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=992765&highlight=UMAT
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"一起学习UMAT"的一些公式注释含J2理论Jacobian推导--感谢herrliubs
http://forum.simwe.com/thread-995421-1-1.html
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一直觉得大家没有必要纠结于UMAT或者VUMAT本身上面，其实说白了就是根据输入变量（基本上你想要的都会有），求Cauchy Stress （不是其它任何应力），隐式的话由于迭代的需要还要多算个jacobi，
所以，问题最后都归结成本构和算法的问题，如果要讨论还是讨论本构和算法更好些。LS-Dyna的本构子程序，把输入，输出变量的名称改一下就直接可以用在Vumat上，不会有任何问题，甚至你都可以用Matlab测试你的本构子程序。 本帖最后由 lungo999 于 2011-8-2 10:53 编辑
关于大家所说的UMAT的资料问题，个人建议如下：找几本经典的固体力学本构方程相关的书籍，花1-2个月把所有公式推一遍，然后照着ABAQUS把线性，各向同性强化，随动强化的例题自己照着写一遍，搞懂所有的变量，大概就对UMAT有了一定的了解了。然后再开始自己的模型，上手会顺利很多。《Introduction to computional plasticity》对简单的本构模型进行了推导，但是在复杂模型时不怎么管用，所以建议用来理解概念，《连续体和结构的非线性有限元》里面的公式具有一般性，即使对于复杂模型也可以用，所以非常推荐，虽然只有中文版的可以看。另外Simo等人的书和论文可以好好研究下，对于提高迭代的效率很有帮助。 感谢版主所提供资料！ 我对于您的问题是这样认为的
1.首先是stressnew的问题，对于小变形来说，基本是stress算到多少，后处理现实的就是多少，如果存在旋转的话，那么可能两者不一致，因为应力=应力+应力增量，这个是简单的公司、、公式，可是在vumat中你计算的只是这个应力增量的一部分，还有一部分是共旋所引起的，这个你可以参考一下应力客观率的介绍，比如Jaumann率，这个时候应力增量有三部分组成第一部份为变形导致的应力增加，后面两部分为旋转导致的，这两个部分应力增量abaqus会在你计算完stressnew以后给你增加上。
2.一般对于使用vumat的还都到载荷作用的区域，我会选择将这一位置设置为弹性体，这是个比较常用的方式，如果你的计算感兴趣区域不再载荷作用位置。这个解释起来很简单，圣维南原理解释得很清楚，还有这个一般不会影响你的计算结果，如果你想问为什么，这个其实可以开个帖子来说，这里不详细说明了。
3.这个问题就是个人观点了，首先对于下降段出现的问题，本身就是控制函数发生了变化，从椭圆问题退化到双曲问题，我是只这个函数在空间上的控制方程的变化，这个时候一般会有震颤（因为存在间断解），但是存在震颤并不是人家abaqus计算的不对，而是本来就应该有震颤，好比流体激波行为，差分出来的解本来就是有震颤的。但是这个震颤可以消除就是通过数值耗散的方法，但是数值耗散其实是一中数值误差，他将原本正确的震荡解变为了平滑的解。但是这样曲线看起来好看多了。至于为什么abaqu的只带模型好使，就是因为人家增加了数值耗散。
这个问题我在这个帖子中回了，你可以看看http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=966598&extra=&highlight=vumat%2B%CB%F0%C9%CB&page=2。 楼主你好，我觉得让人快且好的学会umat .等，应该把理论推导公式，和源代码都发表出来，如果理论发表难，最好也不出处写出来。这样大家才好看程序，不然发一堆原代码，我想没几个人看，尤其是对初学者更看不懂。所以提出帮人帮到底，呵呵。是不是有点贪心，我觉得比较合理 9# Davvife 本帖最后由 北鹰南飞 于 2011-7-24 10:34 编辑
1# Davvife
请教:正好有个历史遗留问题一直没有解决，如图：
图中是一个壳单元，厚度为h,厚度方向坐标为z，已知单元沿厚度方向的密度分布是坐标z的函数，这个问题用UMAT能解决吗？怎么解决，谢谢！ 这个问题我看到过，您是想用UMAT来实现用户自定义密度分布吧。据我目前我认识到的，貌似不可以。UMAT是定义材料本构关系，也就是应力-应变关系。而密度分布应该是单元属性的范畴把，不知道UEL能不能实现，期待其他大牛、高手解决把。
ps：我其实懂得不是很多，请见谅，:loveliness:
2# 北鹰南飞 不知道版主 能否集中整理些 资料上传 或者链接网址 作为一个专门的版块 这个可以方便新手快速找资料学习 谢谢 一个人的时间、精力和眼界总是有限的，如果你有发现比较好的资料和链接网址，可以粘贴过来啊，欢迎哦
4# tangguixiang 2# 北鹰南飞
可以用，但是没有必要，有点大材小用的意思。复杂的本构关系编写却只为一个系数,我知道abaqus里面密度可以跟field相关的，定义field就可以了。 本帖最后由 Davvife 于 2011-7-25 16:30 编辑
学习啦！感谢版主指教！ 6# lr00011
先来整理些帖子把：精华贴-UMAT：发布UMAT 平面应变+材料非线性（1变形塑性、2幂硬化)
http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=939615&highlight=UMAT
ABAQUS-UMAT-自学知识整理贴http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=914547&highlight=UMAT
UMAT例子：各向同性运动强化模型http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=279690&highlight=UMAT
采用UMAT分析蠕变子程序实现步骤 http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=761072&highlight=UMAT
分享】一个umat的使用源代码！http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=27590&highlight=UMAT
【分享】UMAT for damage mechnics http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=57962&highlight=UMAT
请教：用umat定义恢复力模型判定加卸载问题。 http://forum.simwe.com/viewthread.php?tid=85631&highlight=UMAT---请重点看大家的讨论 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 占用楼层，整理帖子用！！！！ 哈哈，欢迎欢迎啊，这个能否攻克这个城得得益于您的支持啊！
19# Davvife
女侠连克10城了哦，末将愿替您再守一城:lol 。。。
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北鹰南飞 发表于 2011-7-25 20:34 http://forum.simwe.com/images/common/back.gif 感谢楼主，学习了