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随着纤维增强复合材料在航空航天以及其他领域的应用日益广泛，对其力学性能的研究不断深入，以满足安全、合理和有效地使用复合材料的要求。大量的试验结果表明，单向纤维增强复合材料在偏轴拉伸或压缩载荷作用下呈现出显著物理非线性力学行为。一般认为非线性变形过程中始终伴随着基体塑性变形与内部损伤演化的相互作用，这些变化不断改变着基体与纤维的协同机制。这是材料本构关系问题，是通过应力－应变的非线性响应表现出来的。因此，确立准确且实用的本构关系对于精确评估复合材料的损伤、强度和耐久性等问题至关重要。
有限元分析法是当今使用最广的一种数值方法，它几乎可适用于所有的计算领域，如弹塑性力学、断裂力学、流体力学及热传导计算等。将有限元数值技术用于复合材料研发和复合材料结构的优化设计是目前复合材料及其相关结构设计分析的主流趋势和必然方向。但是，现有通用有限元软件的材料库往往不能直接满足某些材料本构模型的要求，需要利用自定义材料本构模型以不断完善材料子程序库，并强化各种有限元分析程序包的功能。因此，出现了很多基于有限元接口程序二次开发并探讨自定义材料本构模型和算法的研究。
姜云鹏等对复合材料开口补强层合板进行了压缩试验研究，利用非线性分析方法对复合材料的应力－应变响应进行了模拟，通过在有限元软件ABAQUS中编制ＵＭＡＴ子程序预测了材料的损伤萌生和扩展。李俊等基于二维编织Ｃ／ＳｉＣ复合材料建立了一种宏观正交各向异性非线性损伤本构模型，将其写成了ＵＭＡＴ子程序并引入了ＡＢＡＱＵＳ中，完整描述了该材料的加载非线性和卸载线性的应力－应变特征及其加卸载历史。郑核桩等通过ＡＢＡＱＵＳ中的ＵＧＥＮＳ子程序定义了桥联模型理论材料库，并分析计算了复合材料层合板结构在横向力和面内载荷作用下的破坏和强度问题。潘晓明等将岩土领域采用的统一弹塑性本构模型在ＵＭＡＴ中进行了二次开发，对单轴压缩试验和圆形硐室问题进行了弹塑性分析。黄富华等通过ＡＢＡＱＵＳ用户子程序和脚本语言的编写对复杂的均匀化方程进行了便捷求解，从而对具有周期性构造的复合材料的有效性能进行了预测。丁淑蓉等将Ｗｅｅｋｓ和Ｓｕｎ提出的适于表征ＡＳ４碳纤维／聚醚醚酮（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｅｒ Ｅｔｈｅｒ Ｋｅｔｏｎｅ，ＰＥＥＫ）热塑性复合材料非线性行为和应变率相关行为的三维弹塑性模型引入有限元自动生成系统（Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＦＥＰＧ）中，编制了相应的弹塑性有限元程序，为研究应变率行为打下了基础。Ｋｎｉｇｈｔ利用ＡＢＡＱＵＳ提供的用户材料子程序ＵＭＡＴ自定义了一种适于双模量正交各向异性材料的热力学渐进失效分析模型。
然而，由于复合材料的非均质性、各向异性、耦合效应以及层间剪切等特殊性质，导致了描述复合材料非线性本构理论本身的复杂性及多样性，从而很难确立一个能够解决大部分非线性问题的通用解。因此，发展丰富且实用的非线性材料库不仅能为利用通用有限元软件对复杂的非线性问题进行便捷求解提供理论依据，也成为了结构强度分析与仿真技术等工程实践中的主体内容。
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