各向异性屈服准则的UMAT子程序二次开发研究
2018-09-13乔顺成吴建军展学鹏
锻压装备与制造技术 2018年4期
乔顺成,吴建军,展学鹏
(1.中航工业西安飞机工业集团有限责任公司,陕西 西安 710072;2.西北工业大学 机电学院,陕西 西安 710072)
ABAQUS以其强大的非线性迭代计算和前后处理功能而广泛应用于材料弹塑性有限元分析,它是现阶段在各个工程领域广泛使用的大型通用有限元软件之一。ABAQUS[1]有大量的单元库和求解模型供用户使用,而且用户也能够通过这些模型求解绝大多数问题。但是实际问题是相当复杂的,ABAQUS不可能直接处理所有可能的问题[2-4],所以,有必要给用户提供二次开发的接口来解决实际中出现的新问题。在用户自定义材料(UMAT即 User-defined Material Mechanical Behavior)研究中,很多学者通过UMAT子程序二次开发,将新的本构模型用于实际问题的有限元分析。例如:李平[5]等通过数值分析模拟了普通碳钢连续热轧的过程,将率相关的各向同性硬化热变形本构模型通过UMAT子程序用于有限元仿真,分析了轧制过程中的温度和应力、应变之间的耦合关系。杨曼娟[6]提出了五参数的柳玉起屈服准则二次开发开发程序,并将Rankine准则的Mohr-Coulomb模型通过UMAT子程序嵌入ABAQUS,最后通过单元测试和实际工程算例验证了二次开发的正确性和适用性,惟一不足的就是作者并没有附上二次开发的Fortran程序代码。唐榕蔚[7]将双剪统一强度理论通过UMAT子程序嵌入到 ABAQUS软件中,用于岩土材料的弹塑性有限元分析,作者最后还附上了二次开发程序代码,为以后新本构模型的二次开发研究者提供了参考和指导。除此之外,还有许多学者通过有限元二次开发来解决一些实际的工程问题[8,9]。……
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