搜索Abaqus中的二次开发----\tFORTRAN子程序二次开发概述
2016-10-27 by:CAE仿真在线 来源:互联网
Abaqus中的二次开发可以分为两大类:1)基于FORTRAN语言的用户子程序开发;2)基于Python的脚本开发。其中第二大类基于Python的脚本开发又可以细分为如下三大类:1)通过Python脚本实现Abaqus参数化建模;2)通过Python脚本实现用户定制化后处理;3)应用Python语言通过FoxGUI Toolkit编写GUI(可视化用户界面)。
今天首先对Abaqus子程序二次开发进行一个概括性的介绍。
虽然Abaqus为用户提供了大量的单元库和求解模型,使用户能够利用这些模型处理绝大多数的问题,但是实际问题毕竟非常复杂,Abaqus不可能求解所有可能出现的问题,所以Abaqus提供了大量的用户自定义子程序(UserSubroutine),允许用户再找不到合适模型的情况下自定义符合自己问题的模型。这些用户子程序涵盖了建模、载荷到单元的几乎各个部分。
用户子程序具有以下功能和特点:1、如果Abaqus的一些固有模块功能有限,用户子程序可以提高和扩展Abaqus中相应的功能;2、通常用户子程序是用FORTRAN语言的代码写成(Abaqus也提供C++接口);3、它可以以不同的方式运行在模型的不同计算步骤和位置;4、可以在一次计算中包含多个用户子程序。
常用的Abaqus用户子程序举例:
DLOAD:用户自定义载荷,例如在复杂工况下,载荷随时间和温度变化;
FILM:用户自定义film coefficient,例如定义复杂热交换界面上的热交换系数;
UEL:用户自定义单元,是Abaqus用户子程序中功能最强大的,理论上可以实现任意类型的有限元单元定义,通过用户自定义单元和Abaqus的高效求解器,实现任意类型的偏微分方程问题的数值求解;
UMAT:用户自定义材料属性,可以用来定义复杂材料的连续模型,用以补充Abaqus材料定义模块功能,例如:自定义复杂特殊塑性模型,自定义复杂特殊损伤模型。
UMATHT:用户自定义材料热属性,用于定义复杂材料热传导模型,例如:自定义复杂变化材料导热系数,自定义复杂变化材料比热,自定义复杂相变潜热模型等。
UINTER:用户自定义接触,可以用来定义任意复杂接触类型,补充Abaqus接触定义模块功能。
为了更形象具体的展示Abaqus的用户子程序,这里给出一个非常简单的例子。
SUBROUTINE DISP(U,KSTEP,KINC,TIME,NODE,NOEL,JDOF,COORDS)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION U(3),TIME(2),COORDS(3)
C
U(1)=COORDS(1)
U(2)=COORDS(2)
U(3)=COORDS(3)
C
RETURN
END
通过上面的给出的子程序,就可以实现对积分点自由度的定义(边界条件的定义),程序中将自由度U和模型坐标COORDS建立了直接关系,实现了在Abaqus/CAE中难以实现的功能。
在下一篇博文中会对Abaqus的Python脚本二次开发进行简单介绍,在之后会结合实例具体的介绍Abaqus中FORTRAN用户子程序的功能和Python脚本二次开发的功能,敬请关注。
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