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ABAQUS Standard用户材料子程序示例——Johnson-Cook金属本构模型

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简介：
该文介绍了如何使用ABAQUS软件中的Standard模块编写用户材料子程序以实现Johnson-Cook金属本构模型的应用，为工程模拟提供精确材料行为。 用户材料子程序是ABAQUS 提供给用户定义自己材料属性的Fortran 程序接口，使用户能够使用ABAQUS 材料库中没有定义的材料模型。ABAQUS 中内置的Johnson-Cook 模型只能应用于显式分析（ABAQUS/Explicit），而我们希望在隐式分析（ABAQUS/Standard）程序中更精确地实现本构积分，并应用修正形式的Johnson-Cook 模型。这就需要通过编写UMAT 用户材料子程序来完成。在UMAT 编程过程中，使用了率相关塑性理论以及完全隐式的应力更新算法。

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  • ABAQUS Standard用户材料子程序示例——Johnson-Cook金属本构模型
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    该文介绍了如何使用ABAQUS软件中的Standard模块编写用户材料子程序以实现Johnson-Cook金属本构模型的应用，为工程模拟提供精确材料行为。 用户材料子程序是ABAQUS 提供给用户定义自己材料属性的Fortran 程序接口，使用户能够使用ABAQUS 材料库中没有定义的材料模型。ABAQUS 中内置的Johnson-Cook 模型只能应用于显式分析（ABAQUS/Explicit），而我们希望在隐式分析（ABAQUS/Standard）程序中更精确地实现本构积分，并应用修正形式的Johnson-Cook 模型。这就需要通过编写UMAT 用户材料子程序来完成。在UMAT 编程过程中，使用了率相关塑性理论以及完全隐式的应力更新算法。
     
  • ABAQUS-Standard中Johnson-Cook金属本构模型的用户材料子程序实例.pdf
    优质
    本文档提供了在ABAQUS-Standard软件中实现Johnson-Cook金属本构模型的具体步骤和代码示例，详细介绍了如何编写相应的用户材料子程序。适合从事材料建模与仿真分析的专业人士参考学习。 《ABAQUS-Standard用户材料子程序实例——Johnson-Cook金属本构模型》是清华大学庄茁教授撰写的一篇文章，详细介绍了UMAT子程序的案例，并包含部分理论介绍，是一份非常有用的参考资料。
     
  • Johnson-Cook用户子程序VUMAT.rar_Abaqus子程序_Abaqus
    优质
    该资源为Abaqus有限元分析软件用户提供了一个基于Johnson-Cook本构模型的VUMAT材料子程序，便于模拟高温和高速下的金属塑性变形行为。 ABAQUS扩展子程序应用实例学习，仅供参考。
     
  • Johnson Cook VUMAT for ABAQUS (ABAQUS vumat)_zip_file_johnson_cook
    优质
    该资源为Johnson-Cook材料模型在ABAQUS中的VUMAT子程序，适用于进行金属等材料的非线性有限元分析。 Johnson-Cook模型在ABAQUS中的实现可以通过编写VUMAT子程序来完成。这种方法允许用户自定义材料行为，并将其与ABAQUS的有限元求解器相结合以进行非线性分析。Johnson-Cook模型是一种广泛应用于金属塑性变形研究的经验本构方程，它考虑了应变率和温度对材料力学性能的影响。通过在VUMAT中实现该模型，可以更准确地模拟高温下的动态加载过程以及相关的失效行为。
     
  • ABAQUS UMAT用户材料子程序详解
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    本书详细解析了如何使用ABAQUS软件中的UMAT子程序自定义材料模型，涵盖理论基础、编程技巧及实际案例。 ABAQUS-umat用户材料子程序包含详细解释，并使用Fortran编写。
     
  • ABAQUS UMAT Gurson GTN模型子程序及UMAT金属损伤模型
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    本简介介绍如何使用ABAQUS软件编写基于Gurson和GTN模型的UMAT子程序，以及开发用于模拟金属材料损伤行为的用户自定义材料模型。 GTN模型的子程序在ABAQUS的UMAT中使用，用于金属细观损伤分析。
     
  • Johnson-Cook本构参数的确立方法
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    简介：本文探讨了Johnson-Cook本构模型中参数确定的方法，包括实验设计、数据分析及数值模拟技术，为材料动态力学性能研究提供理论支持。 本段落探讨了Johnson-Cook（JC）动态模型中的参数确定方法。该模型在冲击动力学数值模拟领域广泛应用，并被视为关键的材料模型之一。JC模型将流动应力描述为应变硬化、应变速率强化及热软化三个函数乘积的形式，其需要确定五个材料参数：A、B、n、C和m，这些参数通过实验数据获得。 参考应变率的选择会影响A、B以及C的取值，在方程中分别选取10-4s^-1, 10^2s^-1及10^3s^-1这三种不同的参考应变率为实例进行说明。不同参考应变速下，这些参数的具体数值会有所变化。 对于高应力状态下的变形情况（例如侵彻过程），推荐采用较高的参考应变率如4×10^5 s^-1来确定模型参数。JC本构关系基于两个假设：一是所有不同的应力状态下均可使用等效应力、等效应变和等效应变速率的关系进行描述；二是可通过在不同状态下的实验验证其有效性。 该模型广泛应用于冲击动力学的数值模拟中，能够准确地预测材料在高速载荷条件下的行为。实际应用时可根据具体场景选择适宜的参考应变率以确定JC模型中的参数值，并通过平均处理或额外实验来应对不同情况下的差异和复杂性。 综上所述，合理选取参考应变率是确保Johnson-Cook本构关系准确性的关键步骤之一，同时该方法的应用还需结合实际应用场景及实验结果进行验证和完善。
     
  • ABAQUS新手用户子程序小示例
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    本教程为ABAQUS初学者设计，提供一系列简单的子程序实例，帮助学习者快速掌握ABAQUS用户子程序的基本编写方法与应用技巧。 ABAQUS初学者用户子程序小例子非常实用。
     
  • 基于ABAQUS的形状记忆合金热力耦合本构模型用户子程序实现
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    本文介绍了利用ABAQUS软件开发形状记忆合金热力耦合本构模型的用户自定义子程序的过程与方法，深入探讨了材料在复杂环境下的力学行为。 形状记忆合金（SMA）是一种具备独特形变特性的金属材料，在特定温度范围内能够发生可逆的晶体结构转变，并因此展现出显著的形状变化能力。这种特性使其在生物医学、航空航天及汽车工业等领域有着广泛的应用。 对于SMA的数值模拟，需要构建一个精确描述其热力学和机械行为的本构模型。ABAQUS作为一款非线性有限元分析软件，能够有效处理复杂的材料行为，包括相变过程在内的各种现象。然而，在标准库中可能没有针对特定类型SMA特性的预设模型，这时就需要编写自定义子程序（UMAT）来增强其功能。 该项目提供了一个基于Fortran语言编写的自定义本构模型实现方案，并且可以与ABAQUS求解器进行交互操作。鉴于Fortran在科学计算中的高效性以及处理数学和物理问题的能力，这种选择是合理的。该子程序可能涵盖状态变量、相变机制、热力耦合效应、本构方程设定及边界条件等关键要素，并且提供源代码、编译脚本、测试案例与使用指南等多种资源。 用户可以通过这些资料学习如何在ABAQUS中应用此自定义子程序，或者根据具体需求进行修改和优化。通过这种方式，工程师和技术研究人员能够更准确地预测SMA在不同工况下的行为表现，并为设计及优化相关组件提供有力支持。掌握此类子程序的编写与使用技巧，则是提高ABAQUS复杂材料模拟能力的重要途径之一。