4.3.5　UMAT用戶子程序的用法

應(yīng)用UMAT用戶子程序分析具體問(wèn)題時(shí)，一般的步驟如下：

1）在ABAQUS/CAE的Property模塊中輸入用戶材料參數(shù)值和狀態(tài)變量個(gè)數(shù)

用戶材料參數(shù)值，即UMAT用戶子程序中PROPS數(shù)組的值，如在修正Burgers模型中的用戶參數(shù)分別為PROPS（1）：溫度T，PROPS（2）：虎克彈簧的楊氏模量E1，PROPS（3）：虎克彈簧的泊松比μ1，PROPS（4）：開(kāi)爾文單元中彈簧的楊氏模量E1，PROPS（5）：開(kāi)爾文單元中粘壺的黏滯系數(shù)η2，PROPS（6）：外置粘壺的參數(shù)A，PROPS（7）：外置粘壺的參數(shù)B。請(qǐng)注意，這7個(gè)數(shù)值只是1個(gè)溫度下的參數(shù)，如果有多個(gè)溫度下的材料參數(shù)，需要在ABAQUS/CAE的Property模塊中按照上述順序再依次輸入相應(yīng)的參數(shù)值。

提示：對(duì)于上述修正Burgers模型的用戶子程序（burgers.for），如果用戶只輸入一組參數(shù)，那么意味著蠕變分析針對(duì)的是恒溫分析情況，即整個(gè)模型各個(gè)積分點(diǎn)的溫度值相同，此時(shí)瞬態(tài)溫度場(chǎng)蠕變UMAT退化為恒溫蠕變UMAT子程序，用戶輸入的參數(shù)必須是此恒溫溫度值及對(duì)應(yīng)的參數(shù)。

狀態(tài)變量個(gè)數(shù)即UMAT子程序中與解答有關(guān)的狀態(tài)變量個(gè)數(shù)（Depvar），如在修正Burgers模型中與解答有關(guān)的狀態(tài)變量個(gè)數(shù)為15個(gè)（3＋2＊NTENS＝3＋2＊6＝15）。

在ABAQUS/CAE窗口頂部的環(huán)境欄中選擇特性（Property）模塊。

點(diǎn)擊左側(cè)工具欄上（Create Material）按鈕，彈出Edit Material對(duì)話框，在Name后的輸入框內(nèi)輸入材料的名字，如SMA；點(diǎn)擊General，在彈出的下拉菜單中選擇User Material（圖4.14a），在Mechanical constants下的輸入框中依次輸入用戶材料參數(shù)值（圖4.14b）。至此，即完成了用戶材料參數(shù)的輸入。

點(diǎn)擊General，在彈出的下拉菜單中選擇Depvar，在Number of solution－dependent state variables后輸入狀態(tài)變量的個(gè)數(shù)，如在修正Burgers模型中為15（圖4.14c）。至此，完成了Depvar參數(shù)的設(shè)置。點(diǎn)擊按鈕。

提示：設(shè)置Depvar的數(shù)值，也可直接在＊.inp文件中進(jìn)行。其用法如下：

＊Material，name＝SMA

＊Depvar

15，

＊User Material，constants＝28

...

請(qǐng)注意，＊Depvar參數(shù)必須位于＊Material數(shù)據(jù)塊中。

圖4.14　定義用戶材料參數(shù)值

2）在ABAQUS/CAE的Job模塊中指定相應(yīng)的UMAT子程序

在ABAQUS/CAE窗口頂部的環(huán)境欄中選擇作業(yè)（Job）模塊。

圖4.15　Edit Job對(duì)話框中用戶子程序的選取

點(diǎn)擊左側(cè)工具欄（Create Job）按鈕，彈出Create Job對(duì)話框，點(diǎn)擊按鈕，彈出Edit Job對(duì)話框；點(diǎn)擊General選項(xiàng)卡，點(diǎn)擊User subroutine file后的按鈕，彈出Select User Subroutine File對(duì)話框，選擇用戶編寫(xiě)的用戶子程序，如burgers.for（圖4.15），點(diǎn)擊按鈕，再次點(diǎn)擊按鈕。

提示：如預(yù)在ABAQUS Command環(huán)境中運(yùn)行帶有UMAT的模型，本步驟可以省略。

3）運(yùn)行帶有用戶子程序UMAT的模型作業(yè)

運(yùn)行帶有用戶子程序UMAT的模型作業(yè)有兩種方法：ABAQUS/CAE用法：在Job模塊中，點(diǎn)擊左側(cè)工具欄上（Job Manager）按鈕，彈出Job manager對(duì)話框，點(diǎn)擊右側(cè)按鈕，ABAQUS將調(diào)用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解器進(jìn)行求解，直至分析完成或出錯(cuò)異常退出。

ABAQUS Command用法：依次點(diǎn)擊［開(kāi)始］→［所有程序］→［ABAQUS 6.5－1］→［ABAQUS Command］，打開(kāi)ABAQUS Command環(huán)境；輸入以下命令：abaqus job＝＊＊＊＊（＊.inp文件名，不需要inp后綴）user＝＊＊＊＊（用戶材料子程序名，不需要for后綴）int，按Enter鍵。這時(shí)ABAQUS也將調(diào)用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解器進(jìn)行求解，直至分析完成或出錯(cuò)異常退出。

提示：在ABAQUS Command中運(yùn)行模型的執(zhí)行效率一般高于在ABAQUS/CAE中運(yùn)行模型的效率，主要的原因在于ABAQUS/CAE本身將額外占用較大的內(nèi)存空間。因此，在一般的情況下，建議用戶在ABAQUS Command環(huán)境中進(jìn)行模型的分析。

另外，在ABAQUS中如需調(diào)用多個(gè)用戶子程序（不一定是UMAT子程序），這時(shí)需要將多個(gè)用戶子程序放入一個(gè)子程序文件中，然后按照上述方法進(jìn)行調(diào)用。