umat

UMAT

******************************************************************** inp ********************************************************* *MATERIAL, NAME= <用户自定义材料的名称>

*USER MATERIAL, CONSTANTS= 8<需输入的变量个数>， （UNSYMN）

30.E6, 0.3, 30.E3, 0., 40.E3, 0.1, 50.E3, 0.5 <依次给出需输入的变量的值> *DEPVAR

13 <定义求解过程中的状态变量(SDVs)需要的存储空间，即状态变量个数，=NSTATV> *INITIAL CONDITIONS, TYPE=SOLUTION <依次给出状态变量的值，也可不写>

*USER SUBROUTINES， （INPUT=）

******************************************************************** Fortran程序 **************************************

什么是UMAT?v. l4 W* F9 T% r

UMAT:[user defined material mechanical behavior]用户材料子程序,是ABAQUS提供给用户自定义材料属性的FORTRAN程序接口;注意是接口程序,真正的定义材料的力学行为即属性,是用户自己编译的FORTRAN程序来实现的UMAT通过与ABAQUS主求解程序的接口实现与ABAQUS的数据交流+ ^7 P' Z1 ?.

UMAT功能简介![摘自庄茁老师的书]

UMAT子程序具有强大的功能，使用UMAT子程序：

(1)可以定义材料的本构关系，使用ABAQUS材料库中没有包含的材料进行计算，扩充程序功能。ABAQUS软件2003年度用户年会论文集, I* A: (2)几乎可以用于力学行为分析的任何分析过程，几乎可以把用户材料属性赋予ABAQUS中的任何单元；1 K\/ X2 \\

(3)必须在UMAT中提供材料本构模型的雅可比（Jacobian）矩阵，即应力增量对应变增量的变化率。) z: w# Q. H/ W0 d+ M* J; f

(4)可以和用户子程序“USDFLD”联合使用，通过“USDFLD”重新定义单元每一物质点上传递到UMAT中场变量的数

想使用UMAT吗？貌似很高深的样子，take it easy。不过就是user defined subroutine而已，fortran里面也有subroutine，一个道理。就把这个当作是一个外接的fortran程序好了。当然自己要写一个UMAT不是一件容易的事情，但是今天我们不讨论这个，今天讨论的重点是如何让你的ABAQUS支持UMAT。这个也不容易，能装好ABAQUS的人也一定经过一番挣扎了吧，既然已经经历不少艰难困苦到了这一步，那再坚持一会儿，设置一下配置，让我们拥有ABAQUS的所有功能吧！

ABAQUS 6.6 和 6.7是不一样的，首先就是要阅读ABAQUS 的system requirement 对于6.6来说：

Building post processing

applications (Abaqus make C++ Compiler utility with C++> User Subroutines and building post processing

applications with Fortran Fortran Compiler (Abaqus make utility with Fortran>

对于6.

目 录

摘 要 ......................................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................................ II 1. 绪论 ................................................................................................................................... 1

1.1. 课题的研究背景 ..........................................................................................

各个楼层及内容索引

2-------------------------------------什么是UMAT 3-------------------------------------UMAT功能简介 4-------------------------------------UMAT开始的变量声明 5-------------------------------------UMAT中各个变量的详细解释 6-------------------------------------关于沙漏和横向剪切刚度 7-------------------------------------UMAT流程和参数表格实例展示 8-------------------------------------FORTRAN语言中的接口程序Interface 9-------------------------------------关于UMAT是否可以用Fortran90编写的问题

10-17--------------------------------Fortran77的一些有用的知识简介 20-25\\30-32-----------------------

各个楼层及内容索引

2-------------------------------------什么是UMAT 3-------------------------------------UMAT功能简介

4-------------------------------------UMAT开始的变量声明

5-------------------------------------UMAT中各个变量的详细解释 6-------------------------------------关于沙漏和横向剪切刚度

7-------------------------------------UMAT流程和参数表格实例展示

8-------------------------------------FORTRAN语言中的接口程序Interface

9-------------------------------------关于UMAT是否可以用Fortran90编写的问题 10-17--------------------------------Fortran77的一些有用的知识简介 20-25\\30-32-----------------------

各个楼层及内容索引

2-------------------------------------什么是UMAT 3-------------------------------------UMAT功能简介 4-------------------------------------UMAT开始的变量声明 5-------------------------------------UMAT中各个变量的详细解释 6-------------------------------------关于沙漏和横向剪切刚度 7-------------------------------------UMAT流程和参数表格实例展示 8-------------------------------------FORTRAN语言中的接口程序Interface 9-------------------------------------关于UMAT是否可以用Fortran90编写的问题

10-17--------------------------------Fortran77的一些有用的知识简介 20-25\\30-32-----------------------

Anand粘塑性模型的UMAT子程序及验证

高军

1.引言

电子封装及其组件在工艺或者服役过程中, 由于功率耗散和环境温度的周期变化, 会因为电子印制电路板、芯片和焊点的热膨胀失配，在合金钎焊焊点处产生交变的应力应变, 导致焊点的电、热或者机械失效。焊点的热循环失效(可靠性)是电子封装及组装技术中的关键问题之一, 受到了人们的普遍关注。焊点体积细小, 应力应变很复杂。为了准确模拟焊点在服役条件下的应力应变响应, 对可靠性进行评估, 必须建立合理有效的描述钎焊合金材料力学响应的本构方程。

SnPb基焊锡钎料广泛应用于电子封装领域，作为电的连接和机械的连接。对于钎料的力学性能的试验和本构模型，许多学者都进行了研究。通常SnPb基焊锡钎料具有很强的温度和加载速率的相关性，应该采用统一型粘塑性本构模型描述SnPb钎料的变形行为。

在统一型粘塑性本构模型中，应用最广泛的是Anand模型。具有形式简单，模型参数少等特点，在电子焊点的寿命预测中广泛应用。它采用与位错密度、固溶体强化以及晶粒尺寸效应等相关的单一内部变量S描述材料内部状态对塑性流动的宏观阻抗，可以反映粘塑性材料与应变速度、温度相关的变形行为，以及应变率的历史效应、应变硬化和动态回复等特征。

一起学习UMAT的一些公式注释

ZHANG chunyu

herrliubs comments in formulas

知识积累和储备

在进行ABAQUS子程序UMAT的编写前，要弄清楚：ABAQUS调用UMAT子程序流程；要建立的材料模型的本构关系和屈服准则等；UMAT子程序中相关参数、以及矩阵的表达。

主要求解过程：每一个增量步开始，ABAQUS主程序在单元积分点上调用UMAT子程序，并转入应变增量、时间步长及荷载增量，同时也传入当前已知的状态的应力、应变及其他求解过程相关的变量；UMAT子程序根据本构方程求解应力增量及其他相关的变量，提供Jacobian矩阵给ABAQUS主程序以形成整体刚度矩阵；主程序结合当前荷载增量求解位移增量，继而进行平衡校核；如果不满足指定的误差，ABAQUS将进行迭代直到收敛，然后进行下一增量步的求解。 弹性力学相关知识（基本）

仿真论坛（http://forum.simwe.com/forum.php ... &highlight=UMAT） ABAQUS二次开发版块这个人帖子结合例子，列出了弹性力学的基本公式。 UMAT变量含义

UMAT中

一起学习UMAT的一些公式注释

ZHANG chunyu

herrliubs comments in formulas

知识积累和储备

在进行ABAQUS子程序UMAT的编写前，要弄清楚：ABAQUS调用UMAT子程序流程；要建立的材料模型的本构关系和屈服准则等；UMAT子程序中相关参数、以及矩阵的表达。

主要求解过程：每一个增量步开始，ABAQUS主程序在单元积分点上调用UMAT子程序，并转入应变增量、时间步长及荷载增量，同时也传入当前已知的状态的应力、应变及其他求解过程相关的变量；UMAT子程序根据本构方程求解应力增量及其他相关的变量，提供Jacobian矩阵给ABAQUS主程序以形成整体刚度矩阵；主程序结合当前荷载增量求解位移增量，继而进行平衡校核；如果不满足指定的误差，ABAQUS将进行迭代直到收敛，然后进行下一增量步的求解。 弹性力学相关知识（基本）

仿真论坛（http://forum.simwe.com/forum.php ... &highlight=UMAT） ABAQUS二次开发版块这个人帖子结合例子，列出了弹性力学的基本公式。 UMAT变量含义

UMAT中