今天来解读一个在ABAQUS中使用USDFLD子程序实现损伤计算的例子。
USDFLD子程序的界面如下:
需要定义的变量
数组FIELD(NFIELD)包含当前材料(积分)点的场变量fi。
——在当前增量步的末尾,这些传入了由节点插值得到的值,由*INITIAL CONDITIONS选项或*FIELD选项定义。
——更新的fi用于计算材料属性值,其作为场变量的函数。更新的fi传递到其他用户子程序中(CREEP、HETVAL、UEXPAN,UHARD、UHYPEL、UMAT、UMATHT和UTRS),在该材料点可以被调用。
可能需要定义的变量
• 包含依赖于解的状态变量的数组STATEV(NSTATV),能够在USDFLD中定义。
——这些在增量步的开始作为值传入。
——在该子程序中STATEV在所有情况下都能够更新,所有更新的值被传递到其他用户子程序中(CREEP、HETVAL、UEXPAN,UHARD、UHYPEL、UMAT、UMATHT和UTRS),在该材料点可以被调用。
——与该材料点相关的状态变量的数量由*DEPVAR选项定义。
• 建议的新时间步长与现在正在使用的时间步长(DTIME)的比例PNEWDT,可以给定。
——该变量允许用户在ABAQUS中的自动时间增量步长算法中提供输入。
只提供信息的变量
• NFIELD 在该点存在的场变量个数
• DIRECT 与当前积分点相关的材料方向在全局坐标系下的方向余弦
——DIRECT(#,1)定义第一个材料方向
• T 壳或膜材料方向相对于单元法向的任意转动的方向余弦
等等…..
例子:层压复合板的失效
该问题模拟了中心有孔的层压复合板在受到面内压缩时发生的损伤。
板由石墨-环氧树脂层组成,纤维方向为(-45/45)叠层。
该问题使用了四分之一对称有限元模型,使用两层CPS4单元,而不是用壳单元对复合板进行建模,因为板的厚度足够大,面外位移应该最小。
以帮助控制时间增量的大小。
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