umat-skill

In the author's own words, from each skill's SKILL.md.

• abaqus-tensor-voigt-adapter

  当 UMAT/VUMAT 在 NDI/NSHR/NTENS、Voigt↔tensor、工程/张量剪切、材料轴/Orientation、旋转历史或 DDSDDE 压缩间错位，或出现“Hill48 material axes / J2 8-vs-13 STATEV shear / Tsai-Wu F44 F55 F66 permutation / factor-of-two / wrong shear slot / rotated ply”时调用。只主责表示闭包；强度/标定、历史 ABI 迁移或本构更新器由相邻 skill 处理。接口、运动学或目标 Abaqus 版本不明时先查官方契约并判停。

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• constitutive-domain-stabilization-audit

  当 UMAT 在低围压、p≈0、J2≈0、屈服尖点或近零分母处出现 NaN、不收敛，或用户准备加入 artificial cohesion、stiffness scaling、denominator clamp 时调用。用于先判物理可容许域，再把稳定化作为可追踪的模型变更审计；不用于物理域正常时的一般 cutback，也不替代材料参数标定。

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• cpa-implicit-return-mapping

  当用户实现/审查一般小应变 CPA/CPPM，问题落在 signed F_trial、Δλ、separate F/G、non-associated flow、硬化或 local yield residual 时调用。先按几何路由：小应变关联 J2+标量各向同性硬化默认交 `j2-isotropic-hardening-radial-return`，已有 J2 CPA 的线性化审查/算法对比仍可用本 skill；Hill48/non-AFR 或一般 F≠G 严禁移植 J2 固定方向与 3G。Tsai-Wu 损伤不用；事务污染与预算耗尽分别组合事务/失败协议。

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• ddsdde-finite-difference-audit

  当用户要验证 DDSDDE/Jacobian/consistent tangent，出现 J2 塑性后仍返回弹性 De、Tsai-Wu frozen-damage stiffness，或遇到硬化表拐点/损伤阈值 active-set switch 时调用。对完整离散映射做 finite-difference audit，逐列归类中心、左/右单边、不可微或运行失败。局部回映/事务未通过时不用；CPA 主责状态更新，表示错误仅在本 skill 定位后交 `abaqus-tensor-voigt-adapter`。

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• explicit-adaptive-substepping

  当显式 UMAT 用 embedded Euler/改进 Euler、adaptive substepping、accept/reject 与 local DT 控制局部误差时调用。应力和全部状态按最坏分量验收；每步先截断 `DT≤1−T`，仅接受后推进 T，所有接受步无遗漏到达 `T=1` 才成功。拒步回滚并缩步。不能找 α、求隐式 Δλ、单独修漂移或直接设 PNEWDT；纯 trial/committed 污染转事务更新。

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• explicit-alpha-yield-intersection

  当显式 UMAT 的弹性试探路径可能一次或多次穿越屈服面，需要确定弹性比例 α、yield intersection、bracket、bisection 或 Pegasus 时调用。用于先按路径拓扑构造物理搜索区间，再找首个可接受交点；不用于塑性乘子 Δλ、局部子步控制、漂移修正或一般全局 cutback。

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• explicit-yield-drift-correction

  当显式塑性子步已通过局部误差 `η_emb` 门却仍有 yield-surface drift，需要 residual check、联合 stress/state correction、rollback 或 direction switch 时调用。保存未修正快照并重算完整 `f(σ,q)`；残差下降只是继续试算条件，只有物理域合格且尺度化残差最终达到 `tol_f` 才能提交。不能找 α、控制 local DT、求隐式 Δλ 或替代 PNEWDT。

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• hill48-yield-calibration-applicability-audit

  Hill48 标定/适用性审计。出现 F…N、*POTENTIAL/Rij、Lankford r、0°/45°/90°、材料轴、AFR/non-AFR、角向峰谷或 calibration/applicability/expressibility 时调用；先判拓扑可表达性，再查参数语言、转换、轴向闭包与基准。无完整/已验证 Hill48 UMAT/VUMAT。不用于 J2/Tsai-Wu 或轴槽故障；轴槽转 abaqus-tensor-voigt-adapter，更新器转 cpa-implicit-return-mapping，证据链转 umat-hierarchical-validation。

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• j2-isotropic-hardening-radial-return

  为 Abaqus UMAT 实现/审查 3D 小应变关联 J2/von Mises+标量硬化时调用；信号：signed F_trial、radial return、Δγ、3G+H、hardening table、q≈0/local Newton。只主责径向标量特例。不用于非 3D 小应变/VUMAT、Hill48/non-AFR、随动/混合硬化、黏塑性或损伤；一般 F/G 转 cpa-implicit-return-mapping，参数/STATEV ABI 转 umat-props-statev-contract，trial 污染组合事务更新，切线专审转 FD audit。

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• softening-objectivity-audit

  当 UMAT 含 stiffness degradation、RecursiveDamage、dmg←dmg/e、局部软化或 element deletion，且需判断结果是否依赖 UMAT 调用/增量次数、mesh size、fracture energy/CELENT 或耗散能时调用。它是强制 objectivity audit，不是固定正则化配方；同峰值但不同终值刚度、Aborted ODB 或单张 SDV 云图都不能通过。

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• tsai-wu-damage-state-machine

  当 Tsai-Wu Phi/e 已触发，用户要设计或审计 argmax(Xphi) 归因、Instant/Recursive/dmg←dmg/e damage evolution、legacy 13-STATEV 的 dmg/fflags/delete 历史、KINC 跨步重置或 first/current/latest event 语义时调用。把“判据—归因—演化—删除”做成不可逆事务状态机；完整事件账本必须版本化扩容，不计算 Tsai-Wu 参数，也不把任一退化律当唯一结论。比较哪种 law 正确时必须组合 `softening-objectivity-audit`。

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• tsai-wu-parameter-audit

  当用户实现/复核 Tsai-Wu failure index，遇到 23-PROPS 顺序、正幅值拉压强度、Fij/interaction coefficient、Phi/e 阈值、未初始化 e 或第三方向压缩错槽时调用；涉及强度、Fij、阈值或 23-PROPS 时由本 skill 主责，并按需组合张量适配。若问题仅是材料轴、12/13/23 槽位或工程剪切因子 2，则由 `abaqus-tensor-voigt-adapter` 主责。不负责触发后的 damage evolution，也不把 e 当塑性残差。

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• umat-failure-cutback-protocol

  当 UMAT 局部预算耗尽，出现 infinite loop、warning-after-submit、silent exhaustion，或要设计 clean rollback、failure code、PNEWDT/cutback handshake 时调用。区分 J2 不返回、污染返回、假成功与 NPROPS/NSTATV 等配置错误；仅合法输入下可由缩步恢复的失败请求 cutback。日常 local DT/漂移修正不用；原子回滚由 `umat-transactional-state-update` 主责，槽位错误由 `umat-props-statev-contract` 定位。

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• umat-hierarchical-validation

  当用户要验证/验收 UMAT、设计 verification/benchmark matrix，或把 INP fixture、JOB_COMPLETED、ODB/cloud plot 当成通过证据时调用。建立命题级 evidence ledger，按 SHA-256 去重并沿算子→材料点→单元体→离散/切线→边值问题推进。单一语法/数据流故障或仅 DDSDDE 审计不用；最小复现若先出现 UMAT 语义偏差交 `umat-semantic-debugging`，切线专项交 `ddsdde-finite-difference-audit`。

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• umat-props-statev-contract

  当用户定义、审计或迁移 User Material 的位置 ABI，出现“NPROPS/NSTATV/Depvar mismatch / PROPS order / STATEV-SDV mapping / restart migration”，尤其涉及 J2 的 13/8/1 槽、相反硬化点顺序或 Tsai-Wu 的精确 23 PROPS/13 STATEV 时调用。先盘点实际读写，再输出版本化逐槽契约、长度/取值守卫和迁移证明；任一目标历史不能唯一重建即拒绝直接 restart。积分器、Voigt 数学映射和损伤演化不由本 skill 决定。

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• umat-semantic-debugging

  当继承/OCR/文档抽取的 UMAT/VUMAT Fortran 需要 source integrity、fixed/free form、array bounds、host I/O 或 dependency preflight，或代码能编译却出现“STRESS/STRESST、F/dF/dG wrong argument、DDSDDE/stateNew unassigned、silent Fortran bug、breakpoint trace”时调用。先做静态宿主数据流门，再用最小复现定位首个语义偏差。CPA 方程问题先用 CPA；仅复杂边值异常时先分层隔离。

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• umat-transactional-state-update

  当 UMAT 更新会失败/重试，出现半更新输出、NaN 污染、跨步历史复活，或提到 trial/committed、rollback、atomic commit、KINC event 时调用。把 STRESS、全部 STATEV、DDSDDE、能量/热耦合量、事件、删除和局部路径封成同一输出事务；KINC 只作步内增量号。仅查槽位契约时不用；更新机制由对应更新器主责，预算耗尽后的 PNEWDT/cutback 由 `umat-failure-cutback-protocol` 主责。

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• umat-update-mechanism-router

  当用户要选择、替换或耦合 UMAT 更新机制，混淆 J2/Hill48 屈服、AFR/non-AFR 流动、标量硬化、Tsai-Wu 失效、损伤、客观率，或问“replace J2 with Hill48 / reuse radial return / yield vs failure criterion / mechanism routing”时调用。先按机制角色隔离，再检查模型替换是否需要全算子重推。纯弹性热膨胀 alpha、仅修 Voigt/槽位，或分支已冻结后只实现专用算法时不调用。

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• wood-cdm-abaqus-nonlocal-architecture-router

  当木材损伤驱动力需要邻域平均、梯度 PDE 或多个非局部场，用户在问“纯 UMAT 是否够”“UMATHT 能承载几个变量”“该用 UMAT+UMATHT、UEL 还是全局邻域机制”时调用。它依赖已选的空间正则化路线，并可与方向场组合；只审计信息闭包、字段和载体。不选择物理路线，也不把本地 STATEV 冒充非局部量。

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• wood-cdm-damaged-operator-closure

  当多方向木材损伤通过受损柔度或刚度更新应力，出现“对角项乘 (1-d) 是否够”“泊松耦合怎么退化”“d 接近 1 后不可逆或非正定”“多个 d_i 覆盖”时调用。先继承热力学定义，并与多模式状态机和方向场组合；只审计六维算子。不选择起始/演化，也不把状态弹性算子当作完整 DDSDDE。

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• wood-cdm-mechanism-router

  当木材模型同时涉及压溃、残余应变、拉裂、剪切损伤、元素删除或离散裂纹，用户在问“该用塑性还是损伤”“Hill/Tsai-Wu/CDM/XFEM 怎么分工”时调用。它只冻结机制职责；损伤已选后，热力学、状态机、算子和正则化分别交对应 skill。不用于专用回映、参数标定或单纯 Voigt 槽位修复。

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• wood-cdm-multimode-state-machine

  当木材 L/R/T 法向与 LR/LT/RT 剪切模式可能同时起损，出现“谁先提交”“argmax 是否丢模式”“卸载后历史恢复”“循环顺序改变结果”时调用。先取得热力学不变量，再与受损算子、空间正则化和方向场组合，构造不可逆原子状态机。不用于 Tsai-Wu 参数、塑性回映或单独设计槽号。

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• wood-cdm-spatial-regularization-router

  当木材 CDM 含局部峰后软化、裂带/CELENT、断裂能、积分非局部、梯度损伤或黏性稳定，出现网格依赖、单元素损伤带、峰值一致但耗散或路径漂移时调用。它依赖机制路由、与多模式状态机组合；选定非局部路线后把 Abaqus 载体交架构路由器。不用于纯硬化塑性，也不把黏性当空间客观化。

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• wood-cdm-thermodynamic-closure

  当木材 CDM 只有失效指标、经验 d(kappa) 或“刚度乘 (1-d)”，用户要审计自由能、有效应力、损伤驱动力、耗散、Kuhn-Tucker 条件与卸载/再加载是否闭合时调用。机制尚未冻结先用 wood-cdm-mechanism-router；仅审计六维受损算子转 wood-cdm-damaged-operator-closure。不代替参数标定或 DDSDDE 审计。

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• wood-fiber-orientation-field-pipeline

  当木材含节疤、年轮或纤维偏转，需要把激光、CT、表面纹理或髓心信息转成 Abaqus 积分点 L/R/T，裂纹位置对 Orientation、插值、分辨率敏感，或仅凭照片就被要求生成精确三维方向场时调用。先过方向数据充分性门；证据不足则输出 BLOCKED_BY_ORIENTATION_DATA。输出可追溯正交方向场，但不负责本构更新或 Voigt 剪切数学。

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