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一套Abaqus常用子程序的二次开发和复杂应用攻略

发布时间:2019-07-31 03:53 来源:未知 编辑:admin

  当物体所受载荷是比较复杂的函数时(如与时间、位置等相关),通过界面输入的方式已经难以实现,通常便需要借助于DLOAD子程序来实现。下面将就ABAQUS软件的DLOAD子程序进行讲解和应用举例,希望通过此次讲解能够让更多的同学能够更深入理解DLOAD子程序,并掌握DLOAD子程序的使用。

  问题描述如下图所示的一块平板,底部固定,顶部受到随时间变化的均布压力作用。平板的长为3.0m,宽为0.1m。材料的杨氏模量为50GPa,泊松比为0.3。压力P=10*sin(t),t为加载时间(min),加载的总时间为10min,压力的单位为MPa。需要得到在这种加载条件下,板顶部的竖向位移随时间的变化。

  上述程序中,已经明确指出user coding to define F,即表示需要用户自己去定义变量F的值,F的值便表示所加载的载荷大小。该数值的正负符号有明确的物理意义,对于压力,正数表示压力,负数表示拉力。也就是说只有F这个变量需要我们去定义,其它的一些变量都是输入变量,是软件传递给我们去使用的,不需要我们去定义。

  子程序中的各个参数的详细意义可以参考ABAQUS帮助文档,下面对一些常涉及的变量做简要解释:

  程序中之所以用10.0e6是因为需要把MPa换算成Pa。将上述代码另存为test.for文件,放置于对应的文件夹下。

  创建材料如下图,杨氏模量输入50e9,泊松比输入0.3,此次模拟中整个建模以国际单位制进行,故而此时杨氏模量的单位为Pa。

  创建截面,选择实体、均质;材料选择material1,接受默认选项,点击确定,创建section1成功。

  将创建好的截面指派给所创建好的part-1,被正常赋予材料属性后,部件的颜色变为蓝色。

  创建实例从部件,部件选择part-1,实例类型选择非独立(后续划分网格需要针对部件划分网格)。

  接受默认选项,创建实例。需要指出的是,ABAQUS软件的分析都是针对实例的,因此创建了部件以后,都必须将部件创建为对应的实例才能够进行分析模拟。

  这个模拟加载可以看做为随时间缓慢变化,故而可以看作为静力学分析,采用静力、通用的分析步。

  分析步时间设置为10,由于是静力学分析步,时间的数值并无确切含义,该时间是虚拟时间,此次模拟中对应于10min。几何非线性接受默认选项为关。如果变形较大,则需要将几何非线性的开关打开。

  为了尽可能多的增加数据点,采用最大增量步时间为0.2,初始增量步时间为0.1。这样的设置,至少可以保证最少有10/0.2=50个数据点输出。

  分布中选择用户定义,大小那里可以不用输入。输入也不影响计算,输入数值可以用来判断正负数值的加载方向。

  宽度方向划分7个网格,长度方向划分100个网格,单元类型选择四面体结构、平面应变单元。

  创建作业时,需要选择子程序的路径,将子程序添加进去。需要注意的是,要使用子程序,需要首先将软件和子程序环境关联。具体关联方法可以网上搜索,大概流程是安装ABAQUS软件,安装Visual studio(ABAQUS软件与Visual studio安装的先后顺序没有要求,但是intel Fortran一定要安装在Visual studio以后),安装intel Fortran,然后将ABAQUS软件与Visual studio、intel Fortran进行关联。

  选择顶部中间点的应力作为输出,绘制出mises应力随时间的变化曲线如下图。

  选择顶部中间点的应力作为输出,绘制出S22应力随时间的变化曲线如下图。

  根据上述S22的结果,可以看到我们所需的变化载荷已经成功引入。与上述提取应力的结果类似,提取出竖向位移的变化如下。

  由于文字介绍,很多地方不能够准确的讲述出来,以下是DELOAD子程序操作视频,欢迎查看。

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