مواد تابعی FGM

مواد هدفمند FGM یکی از جذاب ترین شبیه سازی های در نرم افزار آباکوس می باشد و از دلایل آن می توان به رفتار این ماده پی برد. مواد FGM آن دسته از موادی هستند که رفتار ماده در فضای جسم متغیر است مانند سرامیک ها. لازم است رفتار این مواد با استفاده از سابروتین هایی مانند UMAT یا USDFLD صورت پذیرد. رفتار این مواد میتواند به صورت یک تابع توانی باشد.

شکل ۱٫ تغییرات مدول یانگ بر حسب شعاد در یک ماده FGM

فرض کنید یک استوانه توخالی و دو بعدی وجود دارد، مدول الاستیسیته در این استوانه توخالی بر حسب شعاع متغیر و بر حسب این رابطه می باشد:

E=E0+r**2

این یک ماده هدفمند بوده و جهت اعمال رفتار این ماده باید از سابروتین استفاده شود. نوشتن این سابروتین بسیار ساده است، جهت اعمال این سابرروتین با استفاده از سابروتین USDFLD طبق راهنمای جامع این نرم افزار (Documention):

در قسمت “user coding to define FIELD and, if necessary, STATEV and PNEWDT” به اعمال رفتار ماده نظر پرداخته می گردد.

c center of circle
rX0 = 0
rY0 = 0
c read x & y coordinate
rX = coord(1)
rY = coord(2)
rRadial = 10+((rX-rX0)**2 + (rY-rY0)**2)
c calculate Young module
E = rRadial
c define depend state variable (E)
field(1) = E
c save E value for state dependend variable
statev(1) = E

در این سابروتین ابتدا معادله دایره توخالی نوشته شده، سپس به اعمال رفتار ماده و تعریف الاسیسیته بر حسب شعاع پرداخته  می شود.

      SUBROUTINE USDFLD(FIELD,STATEV,PNEWDT,DIRECT,T,CELENT,
    ۱ TIME,DTIME,CMNAME,ORNAME,NFIELD,NSTATV,NOEL,NPT,LAYER,
    ۲ KSPT,KSTEP,KINC,NDI,NSHR,COORD,JMAC,JMATYP,MATLAYO,LACCFLA)
C
      INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
      CHARACTER*80 CMNAME,ORNAME
      CHARACTER*3  FLGRAY(15)
      DIMENSION FIELD(NFIELD),STATEV(NSTATV),DIRECT(3,3),
    ۱ T(3,3),TIME(2)
      DIMENSION ARRAY(15),JARRAY(15),JMAC(*),JMATYP(*),COORD(*)


      user coding to define FIELD and, if necessary, STATEV and PNEWDT


      RETURN
      END