用户子程序的用法

4.3.5　UMAT用户子程序的用法

应用UMAT用户子程序分析具体问题时，一般的步骤如下：

1）在ABAQUS/CAE的Property模块中输入用户材料参数值和状态变量个数

用户材料参数值，即UMAT用户子程序中PROPS数组的值，如在修正Burgers模型中的用户参数分别为PROPS（1）：温度T，PROPS（2）：虎克弹簧的杨氏模量E1，PROPS（3）：虎克弹簧的泊松比μ1，PROPS（4）：开尔文单元中弹簧的杨氏模量E1，PROPS（5）：开尔文单元中粘壶的黏滞系数η2，PROPS（6）：外置粘壶的参数A，PROPS（7）：外置粘壶的参数B。请注意，这7个数值只是1个温度下的参数，如果有多个温度下的材料参数，需要在ABAQUS/CAE的Property模块中按照上述顺序再依次输入相应的参数值。

提示：对于上述修正Burgers模型的用户子程序（burgers.for），如果用户只输入一组参数，那么意味着蠕变分析针对的是恒温分析情况，即整个模型各个积分点的温度值相同，此时瞬态温度场蠕变UMAT退化为恒温蠕变UMAT子程序，用户输入的参数必须是此恒温温度值及对应的参数。

状态变量个数即UMAT子程序中与解答有关的状态变量个数（Depvar），如在修正Burgers模型中与解答有关的状态变量个数为15个（3＋2＊NTENS＝3＋2＊6＝15）。

在ABAQUS/CAE窗口顶部的环境栏中选择特性（Property）模块。

点击左侧工具栏上（Create Material）按钮，弹出Edit Material对话框，在Name后的输入框内输入材料的名字，如SMA；点击General，在弹出的下拉菜单中选择User Material（图4.14a），在Mechanical constants下的输入框中依次输入用户材料参数值（图4.14b）。至此，即完成了用户材料参数的输入。

点击General，在弹出的下拉菜单中选择Depvar，在Number of solution－dependent state variables后输入状态变量的个数，如在修正Burgers模型中为15（图4.14c）。至此，完成了Depvar参数的设置。点击按钮。

提示：设置Depvar的数值，也可直接在＊.inp文件中进行。其用法如下：

＊Material，name＝SMA

＊Depvar

15，

＊User Material，constants＝28

...

请注意，＊Depvar参数必须位于＊Material数据块中。

图4.14　定义用户材料参数值

2）在ABAQUS/CAE的Job模块中指定相应的UMAT子程序

在ABAQUS/CAE窗口顶部的环境栏中选择作业（Job）模块。

图4.15　Edit Job对话框中用户子程序的选取

点击左侧工具栏（Create Job）按钮，弹出Create Job对话框，点击按钮，弹出Edit Job对话框；点击General选项卡，点击User subroutine file后的按钮，弹出Select User Subroutine File对话框，选择用户编写的用户子程序，如burgers.for（图4.15），点击按钮，再次点击按钮。

提示：如预在ABAQUS Command环境中运行带有UMAT的模型，本步骤可以省略。

3）运行带有用户子程序UMAT的模型作业

运行带有用户子程序UMAT的模型作业有两种方法：ABAQUS/CAE用法：在Job模块中，点击左侧工具栏上（Job Manager）按钮，弹出Job manager对话框，点击右侧按钮，ABAQUS将调用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解器进行求解，直至分析完成或出错异常退出。

ABAQUS Command用法：依次点击［开始］→［所有程序］→［ABAQUS 6.5－1］→［ABAQUS Command］，打开ABAQUS Command环境；输入以下命令：abaqus job＝＊＊＊＊（＊.inp文件名，不需要inp后缀）user＝＊＊＊＊（用户材料子程序名，不需要for后缀）int，按Enter键。这时ABAQUS也将调用ABAQUS/Standard或ABAQUS/Explicit求解器进行求解，直至分析完成或出错异常退出。

提示：在ABAQUS Command中运行模型的执行效率一般高于在ABAQUS/CAE中运行模型的效率，主要的原因在于ABAQUS/CAE本身将额外占用较大的内存空间。因此，在一般的情况下，建议用户在ABAQUS Command环境中进行模型的分析。

另外，在ABAQUS中如需调用多个用户子程序（不一定是UMAT子程序），这时需要将多个用户子程序放入一个子程序文件中，然后按照上述方法进行调用。