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2016-10-27 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
Abaqus中的二次開發(fā)可以分為兩大類:1)基于FORTRAN語言的用戶子程序開發(fā);2)基于Python的腳本開發(fā)。其中第二大類基于Python的腳本開發(fā)又可以細(xì)分為如下三大類:1)通過Python腳本實現(xiàn)Abaqus參數(shù)化建模;2)通過Python腳本實現(xiàn)用戶定制化后處理;3)應(yīng)用Python語言通過FoxGUI Toolkit編寫GUI(可視化用戶界面)。
今天首先對Abaqus子程序二次開發(fā)進行一個概括性的介紹。
雖然Abaqus為用戶提供了大量的單元庫和求解模型,使用戶能夠利用這些模型處理絕大多數(shù)的問題,但是實際問題畢竟非常復(fù)雜,Abaqus不可能求解所有可能出現(xiàn)的問題,所以Abaqus提供了大量的用戶自定義子程序(UserSubroutine),允許用戶再找不到合適模型的情況下自定義符合自己問題的模型。這些用戶子程序涵蓋了建模、載荷到單元的幾乎各個部分。
用戶子程序具有以下功能和特點:1、如果Abaqus的一些固有模塊功能有限,用戶子程序可以提高和擴展Abaqus中相應(yīng)的功能;2、通常用戶子程序是用FORTRAN語言的代碼寫成(Abaqus也提供C++接口);3、它可以以不同的方式運行在模型的不同計算步驟和位置;4、可以在一次計算中包含多個用戶子程序。
常用的Abaqus用戶子程序舉例:
DLOAD:用戶自定義載荷,例如在復(fù)雜工況下,載荷隨時間和溫度變化;
FILM:用戶自定義film coefficient,例如定義復(fù)雜熱交換界面上的熱交換系數(shù);
UEL:用戶自定義單元,是Abaqus用戶子程序中功能最強大的,理論上可以實現(xiàn)任意類型的有限元單元定義,通過用戶自定義單元和Abaqus的高效求解器,實現(xiàn)任意類型的偏微分方程問題的數(shù)值求解;
UMAT:用戶自定義材料屬性,可以用來定義復(fù)雜材料的連續(xù)模型,用以補充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:用戶自定義接觸,可以用來定義任意復(fù)雜接觸類型,補充Abaqus接觸定義模塊功能。
為了更形象具體的展示Abaqus的用戶子程序,這里給出一個非常簡單的例子。
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
通過上面的給出的子程序,就可以實現(xiàn)對積分點自由度的定義(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,實現(xiàn)了在Abaqus/CAE中難以實現(xiàn)的功能。
在下一篇博文中會對Abaqus的Python腳本二次開發(fā)進行簡單介紹,在之后會結(jié)合實例具體的介紹Abaqus中FORTRAN用戶子程序的功能和Python腳本二次開發(fā)的功能,敬請關(guān)注。
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