Abaqus中的二次開(kāi)發(fā)----\tFORTRAN子程序二次開(kāi)發(fā)概述

2016-10-27 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

Abaqus中的二次開(kāi)發(fā)可以分為兩大類(lèi):1)基于FORTRAN語(yǔ)言的用戶(hù)子程序開(kāi)發(fā);2)基于Python的腳本開(kāi)發(fā)。其中第二大類(lèi)基于Python的腳本開(kāi)發(fā)又可以細(xì)分為如下三大類(lèi):1)通過(guò)Python腳本實(shí)現(xiàn)Abaqus參數(shù)化建模;2)通過(guò)Python腳本實(shí)現(xiàn)用戶(hù)定制化后處理;3)應(yīng)用Python語(yǔ)言通過(guò)FoxGUI Toolkit編寫(xiě)GUI(可視化用戶(hù)界面)。

今天首先對(duì)Abaqus子程序二次開(kāi)發(fā)進(jìn)行一個(gè)概括性的介紹。

雖然Abaqus為用戶(hù)提供了大量的單元庫(kù)和求解模型,使用戶(hù)能夠利用這些模型處理絕大多數(shù)的問(wèn)題,但是實(shí)際問(wèn)題畢竟非常復(fù)雜,Abaqus不可能求解所有可能出現(xiàn)的問(wèn)題,所以Abaqus提供了大量的用戶(hù)自定義子程序(UserSubroutine),允許用戶(hù)再找不到合適模型的情況下自定義符合自己?jiǎn)栴}的模型。這些用戶(hù)子程序涵蓋了建模、載荷到單元的幾乎各個(gè)部分。

用戶(hù)子程序具有以下功能和特點(diǎn):1、如果Abaqus的一些固有模塊功能有限,用戶(hù)子程序可以提高和擴(kuò)展Abaqus中相應(yīng)的功能;2、通常用戶(hù)子程序是用FORTRAN語(yǔ)言的代碼寫(xiě)成(Abaqus也提供C++接口);3、它可以以不同的方式運(yùn)行在模型的不同計(jì)算步驟和位置;4、可以在一次計(jì)算中包含多個(gè)用戶(hù)子程序。

常用的Abaqus用戶(hù)子程序舉例:

DLOAD:用戶(hù)自定義載荷,例如在復(fù)雜工況下,載荷隨時(shí)間和溫度變化;

FILM:用戶(hù)自定義film coefficient,例如定義復(fù)雜熱交換界面上的熱交換系數(shù);

UEL:用戶(hù)自定義單元,是Abaqus用戶(hù)子程序中功能最強(qiáng)大的,理論上可以實(shí)現(xiàn)任意類(lèi)型的有限元單元定義,通過(guò)用戶(hù)自定義單元和Abaqus的高效求解器,實(shí)現(xiàn)任意類(lèi)型的偏微分方程問(wèn)題的數(shù)值求解;

UMAT:用戶(hù)自定義材料屬性,可以用來(lái)定義復(fù)雜材料的連續(xù)模型,用以補(bǔ)充Abaqus材料定義模塊功能,例如:自定義復(fù)雜特殊塑性模型,自定義復(fù)雜特殊損傷模型。

UMATHT:用戶(hù)自定義材料熱屬性,用于定義復(fù)雜材料熱傳導(dǎo)模型,例如:自定義復(fù)雜變化材料導(dǎo)熱系數(shù),自定義復(fù)雜變化材料比熱,自定義復(fù)雜相變潛熱模型等。

UINTER:用戶(hù)自定義接觸,可以用來(lái)定義任意復(fù)雜接觸類(lèi)型,補(bǔ)充Abaqus接觸定義模塊功能。

為了更形象具體的展示Abaqus的用戶(hù)子程序,這里給出一個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子。

SUBROUTINE DISP(U,KSTEP,KINC,TIME,NODE,NOEL,JDOF,COORDS)

INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'

DIMENSION U(3),TIME(2),COORDS(3)

U(1)=COORDS(1)

U(2)=COORDS(2)

U(3)=COORDS(3)

RETURN

END

通過(guò)上面的給出的子程序,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)積分點(diǎn)自由度的定義(邊界條件的定義),程序中將自由度U和模型坐標(biāo)COORDS建立了直接關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了在Abaqus/CAE中難以實(shí)現(xiàn)的功能。

在下一篇博文中會(huì)對(duì)Abaqus的Python腳本二次開(kāi)發(fā)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,在之后會(huì)結(jié)合實(shí)例具體的介紹Abaqus中FORTRAN用戶(hù)子程序的功能和Python腳本二次開(kāi)發(fā)的功能,敬請(qǐng)關(guān)注。

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