ABAQUS中使用USDFLD子程序的应用例子

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。