2.2 UMAT与VUMAT用户程序的实现与使用

有限元软件ABAQUS中的用户材料子程序为用户提供了自定义材料本构模型的程序接口，用户可以通过编制Fortran语言用户材料子程序来实现在研究中需要的特定材料模型。本书的研究主要涉及材料在晶粒尺度下的力学行为，借助ABAQUS软件平台，采用晶体塑性理论模型材料子程序来模拟金属材料在各种载荷下的力学行为。

用户材料子程序通过与ABAQUS 主求解程序的接口以替代ABAQUS软件自带的材料本构关系计算程序。在输入文件中，使用关键字“*USER MATERIAL”表示定义用户材料属性。

ABAQUS软件提供两种计算方式的模块，STANDARD模块和EXPLICIT模块，前者用隐式格式进行计算，主要用来进行准静态的分析。后者用显式格式进行计算，主要用于动态破坏分析。当进行准静态计算时，需要提供材料本构模型的雅可比（Jacobian）矩阵来加速平衡迭代。当进行动态显式计算时，不需要更新这一矩阵。

本书所采用的用户子程序按本章介绍的方法来实现晶体塑性本构关系计算，视需要可分别应用隐式算法的UMAT（ABAQUS/STANDARD）或显式算法的VUMAT（ABAQUS/EXPLICIT）。