DLOAD的案例
有限元理論基礎(chǔ)及Abaqus內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式研究系列36：DLOAD用戶子程序開發(fā)步驟
Abaqus的DLOAD采用Fortran語言實(shí)現(xiàn)，而iSolver的DLOAD采用Matlab實(shí)現(xiàn)。本文首先簡單的討論了DLOAD的輸入輸出參數(shù)，然后詳細(xì)的介紹了基于Fortran和MATLAB 兩種方式的DLOAD的開發(fā)步驟，對比發(fā)現(xiàn)開發(fā)步驟基本相同，同時(shí)采用MATLAB 更加高效和靈活。
1.1 DLOAD的關(guān)鍵輸入輸出參數(shù)
和UEL相比，DLOAD的網(wǎng)上資料較少。這里我們列出了Abaqus的DLOAD接口的關(guān)鍵輸入輸出參數(shù)，如下表所示：
從輸入?yún)?shù)可以看出，Abaqus的分布載荷可以是分析步、增量步、時(shí)間、單元序號、積分點(diǎn)、面名稱等相關(guān)，可變參數(shù)只能是這么多，沒法擴(kuò)展，如果載荷用到其它變量參數(shù)就麻煩了，這也是大家用商軟的一個(gè)痛點(diǎn)，商軟的接口暴露出來的很少，很多復(fù)雜的問題往往由于商軟接口的限定而沒法在商軟平臺上實(shí)現(xiàn)，真正卡死了我們深入研究問題和創(chuàng)新的能力，而自主軟件就可以突破這個(gè)限定。由于工程實(shí)際用戶的需要，期望在瞬態(tài)分析時(shí)可以設(shè)置分布載荷隨速度的變化曲線，所以iSolver在DLOAD接口中特意增加了VELOCTIY參數(shù)，方便用戶將速度值傳入子程序進(jìn)行計(jì)算。
展開 基于ABAQUS單點(diǎn)顯式VDLOAD/隱式DLOAD激光沖擊加載(圓形光斑和方形光斑) ￥50
變量參數(shù)定義
do k = 1, nBlock
value(k) = p(用戶自定義部分，具體包括幅值曲線的表達(dá)式，光斑加載范圍)
end do
return
end
DLOAD接口：
SUBROUTINE DLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,
1 COORDS,JLTYP,SNAME)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION TIME(2), COORDS (3)
CHARACTER*80 SNAME
！變量聲明
！變量定義
！
展開 ABAQUS 一文入門DLOAD基本用法
01 DLOAD簡介
在有限元分析中，我們經(jīng)常要遇到施加移動(dòng)荷載的情況，或是要在規(guī)則表面上施加不規(guī)則荷載。對于ABAQUS，這些情況下都需要使用DLOAD子程序進(jìn)行加載。DLOAD應(yīng)該是ABAQUS中使用頻率最高也是最入門的子程序之一。
學(xué)習(xí)ABAQUS子程序，應(yīng)先讀懂幫助文件中的子程序說明，清楚函數(shù)和各參數(shù)物理意義。
以下為DLOAD各形參意義：
（1） F 需要用戶自定義的變量：荷載值
（2）KSTEP 分析步編號，表示第幾個(gè)分析步
（3）KINC 增量步編號
（4）TIME 時(shí)間。TIME是長度為2的一維數(shù)組，TIME(1)表示當(dāng)前分析步時(shí)間，TIME(2)表示總時(shí)間
（5）NOEL 單元編號
（6）NPT 載荷積分點(diǎn)編號
（7）LAYER 層數(shù)（復(fù)合材料
（8）KSPT 當(dāng)前層界面點(diǎn)編號
（9） COORDS積分點(diǎn)坐標(biāo)COORDS(1)、COORDS(2)、COORDS(3)分別代表積分點(diǎn)的x、y、z三個(gè)坐標(biāo)值
（10）JLTYP 載荷類型
（11）SNAME 加載面的名字
語句模板如下：
其中F（荷載的大小以及施加位置等）即為用戶需要定義的內(nèi)容。
02 案例一 移動(dòng)車輪荷載施加
對3750mm×20000mm的混凝土路面施加移動(dòng)車輪荷載（直線行駛），車型為四輪轎車，假設(shè)輪胎與路面接觸面為250mm×250mm的方形。
展開 基于Abaqus的DLOAD子程序?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)載荷 ￥12
<p>有限元模型中，當(dāng)載荷比較復(fù)雜時(shí)，難以通過ABAQUS/CAE界面直接進(jìn)行設(shè)置，這時(shí)候就需要使用DLOAD子程序。在工程實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到移動(dòng)載荷的例子，如車轍實(shí)驗(yàn)，汽車過橋等。本案例介紹基于ABAQUS子程序的DLOAD實(shí)現(xiàn)移動(dòng)載荷。
Abaqus用Dload子程序?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)載荷
今天就介紹一下用abaqus子程序Dload實(shí)現(xiàn)移動(dòng)載荷——“CAE仿真實(shí)驗(yàn)室”出品。
abaqus自定義載荷子程序------Dload使用 ￥29.9
對于允許非軸對稱變形的軸對稱單元，COORDS（3）是積分點(diǎn)的角位置，單位為度
JLTYP：標(biāo)識要調(diào)用DLOAD的加載類型。載荷類型可以是體力、基于表面的載荷或基于單元的表面載荷。對于基于單元的表面加載，此變量標(biāo)識要調(diào)用DLOAD的元素面。當(dāng)多個(gè)不同的非均勻分布載荷同時(shí)施加在一個(gè)元件上時(shí)，該信息非常有用。有關(guān)圖元面標(biāo)識，請參見關(guān)于圖元庫。關(guān)鍵如下：
SNAME:基于曲面的載荷定義的曲面名稱（JLTYP=0）。對于體力或基于元素的表面載荷，表面名稱將作為空白傳遞。
案例演示
三維六面體中心圓形面載荷加載模擬
幾何模型20*20*1mm
材料采用純彈性的鋼參數(shù)，楊氏模量210Gpa，泊松比0.33，使用線性靜力分析，平面四周被完全固定，中心半徑為2.0mm區(qū)域施加100Mpa的表面力，并應(yīng)用Dload子程序進(jìn)行實(shí)現(xiàn)
結(jié)果與后處理
應(yīng)力分布情況：
位移分布情況：
類似的可以生成其他形式的載荷，如隨著時(shí)間移動(dòng)的載荷，如鐵軌上的火車的移動(dòng)等
展開 ABAQUS中橢圓形移動(dòng)載荷DLOAD和UTRACLOAD子程序詳解：從定義到實(shí)現(xiàn) ￥288
圖5 切向載荷分布
3、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實(shí)現(xiàn)
確定好法向和切向移動(dòng)載荷分布后，利用FORTRAN編寫DLOAD和UTRACLOAD用戶子程序，實(shí)現(xiàn)法向和切向移動(dòng)載荷施加，載荷施加在滾動(dòng)接觸體表面（以圖6所示的鋼軌踏面施加移動(dòng)載荷為例）。
圖6 鋼軌表面施加法向和切向移動(dòng)載荷
3.1 法向移動(dòng)載荷實(shí)現(xiàn)DLOAD
DLOAD子程序是ABAQUS中定義體載荷、面載荷、線載荷等的一種接口，通過Fortran代碼自定義每個(gè)積分點(diǎn)上的載荷值。DLOAD適用于定義在單元上的載荷（如壓力、密度效應(yīng)等）；可以利用時(shí)間（TIME(1)）、空間坐標(biāo)（COORD）、元素編號等信息，來定義移動(dòng)的載荷區(qū)域或強(qiáng)度，主要用于法向載荷的模擬。
展開 abaqus自定義載荷子程序------Dload使用
對于允許非軸對稱變形的軸對稱單元，COORDS（3）是積分點(diǎn)的角位置，單位為度
JLTYP：標(biāo)識要調(diào)用DLOAD的加載類型。載荷類型可以是體力、基于表面的載荷或基于單元的表面載荷。對于基于單元的表面加載，此變量標(biāo)識要調(diào)用DLOAD的元素面。當(dāng)多個(gè)不同的非均勻分布載荷同時(shí)施加在一個(gè)元件上時(shí)，該信息非常有用。有關(guān)圖元面標(biāo)識，請參見關(guān)于圖元庫。關(guān)鍵如下：
SNAME:基于曲面的載荷定義的曲面名稱（JLTYP=0）。對于體力或基于元素的表面載荷，表面名稱將作為空白傳遞。
案例演示
三維六面體中心圓形面載荷加載模擬
幾何模型20*20*1mm
材料采用純彈性的鋼參數(shù)，楊氏模量210Gpa，泊松比0.33，使用線性靜力分析，平面四周被完全固定，中心半徑為2.0mm區(qū)域施加100Mpa的表面力，并應(yīng)用Dload子程序進(jìn)行實(shí)現(xiàn)
結(jié)果與后處理
應(yīng)力分布情況：
位移分布情況：
類似的可以生成其他形式的載荷，如隨著時(shí)間移動(dòng)的載荷，如鐵軌上的火車的移動(dòng)等
展開 ABAQUS DLOAD (子程序3) 自定義荷載 (附Fortran和input) ￥10
該例子可用于校核 ABAQUS關(guān)聯(lián)Visual Studio和Fortran compiler時(shí) 該關(guān)聯(lián)是否成功；通過簡單的Fortran代碼理解用Fortran自定義荷載時(shí)，F(xiàn)ortran代碼與ABAQUS主程序的接口問題；該例子適合新手入門，如何用Fortran自定義荷載
所編DLOAD子程序
對應(yīng)用于校核該DLOAD子程序的Abaqus inp文件
ABAQUS——DLOAD子程序應(yīng)用（移動(dòng)載荷） ￥9.99
DLOAD子程序可對上述過程進(jìn)行有效模擬。
DLOAD子程序介紹：
在網(wǎng)上對于單移動(dòng)載荷的實(shí)現(xiàn)辦法介紹較為全面，實(shí)現(xiàn)的效果如下：
同時(shí)附上我編寫的子程序主體片段，關(guān)鍵是需要對移動(dòng)載荷生效區(qū)域和失效區(qū)域的準(zhǔn)確描述（通過坐標(biāo)），本例中，車輪與地面間的接觸區(qū)域簡化為長方形（寬度即為輪寬）：
但若要實(shí)現(xiàn)多個(gè)載荷在不同位置同時(shí)移動(dòng)呢？這就需要花費(fèi)一點(diǎn)心思，觀察子程序的可用參數(shù)：對COORDS或者SNAME的加強(qiáng)判斷即可實(shí)現(xiàn)多載荷移動(dòng)，具體效果如下：
收費(fèi)內(nèi)容為上述模型的cae文件和上述兩個(gè)案例的子程序文件示例
ABAQUS二次開發(fā)（DLOAD實(shí)現(xiàn)車輪移動(dòng)荷載）
算例采用DLOAD子程序?qū)崿F(xiàn)，涉及到DLOAD子程序編寫。
（）幾何模型信息
模型為四輪車，每個(gè)輪子與地面的接觸區(qū)域?yàn)?.1x0.3（不考慮實(shí)際情況），車輛在平板居中放置，從右邊界啟動(dòng)，向左移動(dòng)，示意圖如下：
（）計(jì)算模型
網(wǎng)格整體如下圖：
網(wǎng)格橫斷面如下圖：
車輪經(jīng)過的區(qū)域網(wǎng)格設(shè)置加密，車輛中間區(qū)域與外部區(qū)域網(wǎng)格尺寸設(shè)置漸變。其中，車輪經(jīng)過區(qū)域的網(wǎng)格如下圖：
網(wǎng)格信息詳見附件。
（）效果
不想費(fèi)勁寫介紹了，直接看視頻，有需要的就直奔附件吧！
！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
！視頻聲音忘記去除了，是個(gè)很吵的DJ，請?zhí)崆瓣P(guān)閉聲音觀看！！
！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
（）附件
ABAQUS
JOB-1.INP
BRIDGE.CAE
BRIDGE.JNL
DYNAMIC_LOAD.FOR
RUN.BAT
ABAQUS.zip
展開 
Dload循環(huán)荷載
大佬們，請教一個(gè)問題，模型z方向是80m，循環(huán)四次 ，分析步時(shí)長也改了4s，用DLoad子程序跑出來怎么只循環(huán)一次在3.5s到4s。這個(gè)是子程序的代碼，請問是不是do這里沒寫對，應(yīng)該怎么改啊。
基于HyperWorks的瞬態(tài)熱-固耦合分析 ￥20
2） Card Edit>elems= by group=convection_interface ；config=slave4；type=CHBDYE4；
7、整合結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱和熱對流
Create > Load Collector，name=Combined Flux and Convection；Card Image=DLOAD；S=1；DLOAD_NUM=2；S(1) = 1.0 ，S(2) = 1.0，L(1)=Ambient SPCD TLOAD1，L(2)=Heat Flux TLOAD1
8、創(chuàng)建瞬態(tài)熱傳遞分析步
Create > Load Step，name=transient heat transfer，Analysis type=Heat transfer (transient) ，SPC=Ambient SPC，TSTEP=Time Steps，DLOAD=Combined Flux and Convection。
9、創(chuàng)建結(jié)構(gòu)分析分析步
Create > Load Step，name=structure_temp，Analysis type=Linear Static，SPC=structure SPC
10、求解計(jì)算
四、結(jié)果展示
1、計(jì)算完成后在Hyperview中查看結(jié)果，如圖所示，分別為100s，200s，400s，500s時(shí)刻下，彎管的溫度，從圖中可以看到，隨著時(shí)間的推移，彎管內(nèi)的溫度逐漸升高并蔓延。同時(shí)選擇彎管內(nèi)的一點(diǎn)，觀察溫度的數(shù)值變化曲線。
2、打開第二個(gè)載荷步，觀察在熱源的作用下，彎管內(nèi)的位移、應(yīng)力應(yīng)變隨時(shí)間的變化云圖。
展開 ANSA中正弦載荷的施加方法演示
在Abaqus面板下，LOADs > DLOAD > P/HP/EDLD/TRVEC > Set。
在彈出的SET HELP窗口中右鍵選擇new，框選所有的單元。需要注意的是，確定左邊模型樹中 ELEMENT選項(xiàng)背景色顯示為藍(lán)色，若不是這樣的顯示在模型樹中左鍵點(diǎn)擊 ELEMENT，即表示定義的SET集合為單元集合。點(diǎn)擊OK完成對SET集的創(chuàng)建，接著雙擊新建的SET集，表示載荷施加的區(qū)域?yàn)檫@個(gè)SET集，在彈出的*DLOAD窗口對載荷進(jìn)行設(shè)置。
在magn(EID) 中輸入 sin(yel(@EID@))，其他設(shè)置保持默認(rèn)。式中@EID@是固定格式表示自變量的區(qū)域，yel是ANSA語法中表示沿著整體坐標(biāo)系的Y方向。更多語法參看本文最后的附表。最終施加載荷后的圖
余弦載荷圖示如下：cos（yel（@EID@））
ANSA中余弦載荷的施加方法.pdf
展開 應(yīng)用nastran對車架進(jìn)行mobility分析研究
第四，用DLOAD 卡片將前面定義好的載荷封裝起來，該卡片可以將一個(gè)工況下的多個(gè)載荷進(jìn)行封裝。
例如：DLOAD 1101 1.0 1. 101，其中“1101”表示DLOAD 的編號，第一個(gè)“1.0”表示全局放大系數(shù)，第二個(gè)“1.”表示后面定義載荷的放大系數(shù)，“101”表示封裝載荷標(biāo)號，即前面定義的RLOAD1 的編號。
3.4 定義阻尼
使用TABDMP1 卡片定義結(jié)構(gòu)阻尼大小，例如：TABDMP1 2 G 0. 0. 1. 0.04 100. 0.04 ，其中“2”表示TABDMP1 編號，G 表示結(jié)構(gòu)阻尼，第一個(gè)“0”表示0Hz 頻率，第二個(gè)“0”表示0Hz 頻率時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼為0，“1”表示1Hz 頻率，第一個(gè)“0.04”表示1Hz 時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼為4%，“100”表示100Hz，第二個(gè)“0.04”表示100Hz 時(shí)的結(jié)構(gòu)阻尼為4%，該卡片整體表示為從1Hz 開始到100Hz 的結(jié)構(gòu)阻尼為4%；
3.5 計(jì)算迭代次數(shù)定義
使用FREQ1 卡片定義計(jì)算迭代次數(shù)，例如：FREQ1 1 0. 1 80
其中第一行的“1”表示FREQ1 編號，“0”表示計(jì)算起始頻率，“1”表示每隔1Hz 計(jì)算一次，“80”表示計(jì)算80 次，即：計(jì)算到80Hz。
3.6 定義模態(tài)頻率求解范圍
使用EIGRL 卡片定義基于模態(tài)法進(jìn)行頻響分析時(shí)頻率求解范圍。例如：EIGRL 1 0.0 400. ，其中“1”表示EIGRL 的編號，“0.0”表示模態(tài)計(jì)算的起始頻率，“400”表示模態(tài)計(jì)算的終止頻率。
3.7 定義輸出參數(shù)及求解工況
如下所示定義分析工況和輸出參數(shù)。
展開 