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《UMAT子程序在复合材料强度分析中的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、.UMAT子程序在复合材料强度分析中的应用本例使用UMAT用户子程序进行复合材料单层板的应力分析和渐进损伤压缩强度分析，介绍UMAT用户子程序编写方法及在Abaqus/CAE中的设置。本章使用最大应变强度理论作为复合材料单层板的失效准则，相应的Fortran程序简单易读，便于理解UAMT子程序的工作原理。知识要点：Ø强度分析ØUMAT用户子程序Ø最大应变理论Ø刚度折减讲师：孔祥宏版本：Abq6.14难度：关键词：强度分析，UMATWord文档.本章内容简介本章通过两个实例介绍UMAT用户子程序在复合材料单层板的应力分析和强度分析中的
2、应用。在第一个实例中，对一个简单的复合材料单层板进行应力分析，UMAT子程序主要计算应力，不进行强度分析，本例用于验证UMAT子程序的计算精度。在第二个实例中，对复合材料单层板进行渐进损伤强度分析，UMAT子程序用于应力计算、强度分析和刚度折减。本章所用复合材料为T700/BA9916，材料属性如表&-1所示。表&-1T700/BA9916材料属性参数值强度值E1/GPa114XT/MPa2688E2/GPa8.61XC/MPa1458E3/GPa8.61YT/MPa69.5μ120.3YC/MPa236μ130.3ZT/MPa55
3、.5μ230.45ZC/MPa175G12/GPa4.16SXY/MPa136G13/GPa4.16SXZ/MPa136G23/GPa3.0SYZ/MPa95.6Word文档.&.1实例一：UMAT用户子程序应力分析在使用UMAT用户子程序进行高级应用之前，应该先了解UMAT子程序，熟悉UMAT子程序的工作原理，了解UMAT中的参数、变量的含义。为了便于读者快速了解和使用UMAT，本例通过复合材料单层板的应力分析来介绍一个简单的UMAT子程序。读者可将本例中的单层板替换为层压板，进行对比分析。&.2.1问题描述复合材料单层板几何尺寸
4、为15mm×10mm×0.15mm，纤维方向为45°，单层板的3D实体模型如图&-1所示，X轴方向为0°方向，左侧面施加X轴向对称边界条件，下侧面施加Y轴向对称边界条件，垂直于Z轴且Z=0的平面施加Z轴向对称边界条件，右侧面施加100MPa的拉力。图&-1单层板边界条件及加载情况本例中单位系统为mm、MPa。Word文档.&.2.2UMAT用户子程序本例使用的UMAT用户子程序UMAT-Stress.for的全部代码如下，字母C及“!”之后为注释内容。1SUBROUTINEUMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,
5、SPD,SCD,21RPL,DDSDDT,DRPLDE,DRPLDT,32STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,CMNAME,43NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,PNEWDT,54CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,JSTEP,KINC)6C7INCLUDE'ABA_PARAM.INC'8C9CHARACTER*80CMNAME10DIMENSIONSTRESS(NTE
6、NS),STATEV(NSTATV),111DDSDDE(NTENS,NTENS),DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),122STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1),133PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3),144JSTEP(4)1516DIMENSIONEG(6),XNU(3,3),STRAND(6),C(6,6),STRESS0(6)17C************
7、****************18CEG.....E1,E2,E3,G12,G13,G2319CXNU.....NU12，NU21,NU13，NU31，NU23，NU3220CSTRAND.....STRAINTATTHEENDOFTHEINCREMENT21CC.....6X6STIFFNESSMATRIX22CSTRESS0.....STRESSATTHEBEGINNINGOFTHEINCREMENT23C****************************24CINITIALIZEXNU&CMATRIX25XNU=026
8、C=027CGETTHEMATERIALPROPERTIES---ENGINEERINGCONSTANTS28EG(1)=PROPS(1)!E1,YOUNG'SMODULUSINDIRECTION129EG(2)=PROPS(2)!E
