adina培训资料（版本2）User defined material

1、,Appendix 1 用户自定义材料本构,开发环境 子程序及入口条件 材料本构子程序及求解输入文件描述 举例说明Duncan 方式是通过ADINA（对所有用户）提供的Makefile自动进行链接各个*.f（20余个实例文件）文件生成动态链接库文件，针对不同的求解器开发，提供不同的Makefile文件，包括： ADINA模块：adusr.dll ADINA-T模块：atusr.dll ADINA-F模块：afusr.dll ADINA-FSI模块：adfusr.dll ADINA-TMC模块：adtusr.dll,开发过程, 将用户自定义的本构代替*.f中的相关本构描述; ADINA提供两种本

2、构示例Fortran文件，一类是0vl3*.f文件，用于2D模型单元的本构；一类是0vl4*.f文件，用于2D模型单元的本构； 编辑Makefile文件，修改其中的参数： MAT2D_OBJ = ovl30u_pl1.obj （2D模型） MAT3D_OBJ = ovl40u_pl1.obj （3D模型） 编译过程： Cd D:adina80adina .DF98bindfvarsnmake 则生成新的动态链接库文件，即adusr.dll。,开发过程,在ADINA AUI界面中采用User-Supplied模式，并输入其中的参数，这些参数与ADINA子程序中的变量一一对应，用于材料本构的计算；

3、 常用参数如：,CTI（99）,CTD（99）,LGTH1,LGTH2,结构本构开发入口条件,已知参数 c strain(1)= x应变 c strain(2)= y应变 c strain(3)= z应变 c strain(4)= xy应变 c strain(5)= yz应变 c strain(6)= zx应变 C 常用的其它参量 c c TIME = 当前时间 c DT = 当前时间步长 c TEMP1 = 当前温度,AUI输入参数 c CTI(1)=youngs modulus c CTI(2)=poissons ratio C CTI(n) = C CTDD(98）=,求解变量 STRE

4、SS(1)= xx STRESS(2)= yy STRESS(3)= zz STRESS(4)= xy STRESS(5)= xz STRESS(6)= yz,历史变量 ARRAY(LGTH1) 提供多于60个可以输出的实数型历史变量，常用于做如屈服应力、塑性应变、应力水平等数据的存储； IARRAY（ LGTH2 ） 提供多个全局整型历史变量，往往用于程序控制或其它用途；,结构本构开发出口条件,例题：线弹性材料开发,SUBROUTINE CUSER3 DLLEXPORT (IA,A,NG,NEL,IPT,IDEATH,STRESS, + EPS,STRAIN,DEPS, 1 DEPST,TH

5、STR1,THSTR2,KTR,INTER,SCP,ARRAY,LGTH1, 2 IARRAY,LGTH2,D,ALFA,CTD,ALFAA,CTDD,CTI, 3 TMP1,TMP2,TIME,ETIMV,ETIMV2,DT,PHIST,PRST,RN, 4 PHIST1,DPSP,TGRAD,INTEG,ISUBM,INDNL,DP,NELP, 6 DPJE1D,DPJE2D,AKAPPA,PBAR,NNODE,NODNUM,XYZ, + IIN,IOUT,KEY) C C .,子程序说明： 传递的变量很多，完全满足绝大多数开发所需 常用变量：STRAIN（应变） STRESS（应力） T

6、IME（当前时间） DT（当前时间步长） TMP1（当前温度）,C . C . . C . ELEMENTS: Linear Elastic Model for 3-D SOLID ELEMENTS . C . . C . C . . C . ADDITIONAL VARIABLES: . C . . C . . C . YM YOUNGS MODULUS (INPUT) . C . PR POISSONS RATIO (INPUT) . C .,程序中的注释部分： 一般程序中主要使用的中间变量给予说明； 如上面说明YM在程序中代表弹性模型；PR代表波松比；,例题：线弹性材料开发,例题：线弹性

7、材料开发,C IMPLICIT DOUBLE PRECISION ( A-H,O-Z ) DIMENSION IA(*),A(*) REAL A DIMENSION STRESS(6),STRAIN(6),DEPS(6),D(6,6),EPS(6) DIMENSION DEPST(6),THSTR1(6),THSTR2(6) DIMENSION PHIST(3,3),PRST(3),DPSP(6),TGRAD(3) DIMENSION ARRAY(*),IARRAY(*) DIMENSION CTD(98),CTDD(98),CTI(99),SCP(99) DIMENSION DP(6,6)

8、DIMENSION RN(3,3) DIMENSION NODNUM(*),XYZ(3,*) DIMENSION DPJE1D(6),DPJE2D(6,6) DIMENSION STDEV(6),EDP(6),TOLER(2) DIMENSION EPR(6),DPLAST(6) SAVE AE,BK,XLMBDA,DFPL,EDP,EFST,EP,DCOEF DATA TOL1 / 1.E-2 / DATA C1D3 / .33333333333333D0 / DATA C2D3 / .66666666666666D0 / DATA XVUFL/ 1.D-300/ TOLER(1)=TOL1

9、 TOLER(2)=XVUFL C,变量声明： 采用ADINA开发实例中的变量声明即可。,例题：线弹性材料开发,C GO TO (1,2,3,4), KEY C*I C*I C*I K E Y = 1 C*I C*I INITIALIZE COMPONENTS OF REAL AND INTEGER WORKING ARRAYS C*I ( INITIALIZE ARRAY(60) AND IARRAY(2) ) C*I 1 CONTINUE C*I DO 11 I = 1,LGTH1 11 ARRAY(I) = 0.0 DO 12 I = 1,LGTH2 12 IARRAY(I) = 0 C

10、 RETURN,将整个程序分为四段,执行第一段程序,初始化两个数组，用于存放历史变量（ADINA在后处理时像位移、应力等变量显示这些数值），LGTH1和LGTH2是在AUI中输入的整数，有缺省值。,C*I K E Y = 2 C*I INTEGRATION OF ELEMENT STRESSES ( CALCULATE STRESS(6) ) 2 CONTINUE C*I * * * I N S E R T U S E R - S U P P L I E D C O D I N G C L I N E A R E L A S T I C M A T E R I A L F O R 3 - D

11、S O L I D E L E M E N T S C YM=CTI(1) PR=CTI(2) g2=YM/(1.0+PR) g=0.5*g2 C davg=(-STRAIN(1)-STRAIN(2)-STRAIN(3)*C1D3 p=-davg*YM/(1.0-2.0*PR) C STRESS(1)=p+g2*(STRAIN(1)+davg) STRESS(2)=p+g2*(STRAIN(2)+davg) STRESS(3)=p+g2*(STRAIN(3)+davg) STRESS(4)=g*STRAIN(4) STRESS(5)=g*STRAIN(5) STRESS(6)=g*STRAIN

12、(6) C RETURN,例题：线弹性材料开发,执行第二段程序,定义STRESS与STRAIN的关系,3 CONTINUE C*I * * * I N S E R T U S E R - S U P P L I E D C O D I N G C ELASTIC CONSTITUTIVE MATRIX YM=CTI(1) PR = CTI(2) DO 315 I = 1,6 DO 315 J = 1,6 315 D(I,J) = 0.D0 CM = YM/(1. - 2.*PR) AE = (1. + PR)/YM CP = AE CP = 1./CP C11 = (CM + 2.*CP)/3

13、. C12 = (CM - CP)/3. D(1,1) = C11 D(1,2) = C12 D(1,3) = C12 D(2,2) = C11 D(2,3) = C12 D(3,3) = C11 D(4,4) = 0.5*CP D(5,5) = D(4,4) D(6,6) = D(5,5) DO 320 I = 1,3 DO 320 J = I,3 320 D(J,I) = D(I,J) RETURN,形成材料矩阵 如果开发非线性弹性材料不需改动； 如果开发塑性、粘塑性、混凝土则部分参数需要改动；,执行第三段程序,C*I K E Y = 4 C*I PRINTING OF ELEMENT R

14、ESPONSE ( PRINT STRESS(6),STRAIN(6) ) C 4 CONTINUE C*I * * * I N S E R T U S E R - S U P P L I E D C O D I N G C PRINT HEADING AND ELEMENT NUMBER C (略) C RETURN END,执行第四段程序,结果输出控制： 采用例子中的程序即可，一般无需改动。,程序结束,例题：线弹性材料开发,材料参数在ADINA AUI中输入，采用ADINA的UserSupplied材料模式；对应于用户定义程序，则CTI（1）2e11赋值到YM，CTI（2）0.3赋值到PR

15、；,例题：线弹性材料开发,同时采用ADINA提供的材料和用户自定义材料进行计算，结果应完全一致。,Duncan & Chang E-B Model,基本方程：,确定1, 3 确定加载卸载的状态变化 确定初始状态中的Et 是否考虑摩擦角随3的变化过程,Duncan & Chang E-B Model,Paragraph 1：Duncan & Chang 参数在ADINA AUI中输入 C Paragraph 2 ：计算应变增量 C Paragraph 3：计算3， 1（判断0，1时刻；判断加载、卸载） C Paragraph 4：计算摩擦角（如果考虑摩擦角与主应力关系） C Paragraph 5：计算E，B，u，E的光顺化，并检查u范围； C Paragraph 6：应力增量 C Paragraph 7：计算材料矩阵常数 C Paragraph 8：输出结果和历史变量到ADINA结果文件（见附带源程序）,程序段编写,Duncan & Chang E-B Model,ADI