Fortran編程
關注創建者：東東 創建時間：2015-11-02
Fortran編程的視頻教程
Lsdyna二次開發umat主程序和用戶材料子程序的調用邏輯及材料子程序參數講解
后期，還將推出Ls-dyna二次開發系列課程，課程主要講解內容：包括Ls-dyna二次開發的主要流程；Ls-dyna二次開發環境搭建(R5,R8,R13版本)；二次開發中涉及到的彈塑性力學知識；Fortran編程基礎及子程序debug技巧；各類應力更新方案，包括隱式迭代算法(Newton-Raphson)，向前歐拉法，修正向前歐拉法，嚴格增量法，帶自動誤差控制的子步法，半徑回歸方法，顯隱式結合算法等
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【直播】Abaqus用戶子程序UMAT、UEL入門和開發工具
同時，為克服子程序調試、環境配置困難及Fortran編程復雜等問題，我們直播中也將介紹兩款便捷的子程序開發工具iSolver和DUS，可預先下載使用。 （一）主要包括： 1.Abaqus子程序概述； 2.Abaqus子程序通用流程； 3.增量迭代法流程介紹； 4.殼的面內拉伸問題UEL?Step?By?Step實操； 5.答疑。
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ABAQUS二次開發入門和工具
Abaqus的二次開發總體分為： （1）?基于Python語言的前后處理二次開發； （2）?基于Fortran語言的求解器用戶子程序的二次開發。 本次直播主要針對這兩部分的開發做一個總體入門介紹，同時，為克服子程序調試、環境配置困難及Fortran編程復雜等問題，我們直播中也將介紹兩款便捷的子程序開發工具iSolver和DUS，可預先下載使用。 直播內容如下： a.?
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Fortran編程的實例教程
今日推文主要分享一個非線性方程的牛頓-拉弗森迭代解法，借助Fortran語言，講述Fortran編程時需要注意的地方。理論及在Abaqus中的實現過程已在上幾期推文基于Abaqus的Newton-Raphson算法中說明，本次主要說明Fortran編程時需要注意的地方，本文代碼主要參考：《Fortran程序設計權威指南》。
例：
主程序
主程序：Solve.f90，子程序：New_Raphson.f90，函數文件：function.f90，Module模塊：NEWTON.F90。將整個程序分塊編寫，在主程序中調用即可，大型的Fortran中顯得尤為重要。
主程序代碼：
PROGRAM main
! 主程序：Newton迭代法計算方程的根
use NEWTON
OPEN(UNIT=11,FILE='FOUT1510.TXT')
OPEN(UNIT=12,FILE='IM_RESULT1510.TXT')
CALL SOLVE(X,ITER)
WRITE(11,46)X,ITER
46 FORMAT(T5,'Newton迭代法計算方程的根',//,&
3X,'X= ',F15.10,/,&
3X,'ITER=',I5)
END PROGRAM main
由上述程序可看出，主程序只有use、call、輸出語句，甚至可以將輸出語句編一個子程序，在主程序中用call調用即可，如此以來，使得自己的代碼更加簡潔明朗，在編寫Python、Matlab也是同樣的道理。
展開 Fortran
是一門上世紀古老的科學計算語言，具有強大的計算能力，雖然沒有現在的主流語言熱門，但對于想從事有限元二次開發的童鞋來言，是一個不得不跨過去的檻兒，Fortran語言用于自己領域進行開發計算時，往往不需要高深的算法，只需了解簡單的語法規則及循環之類結構即可。木木在剛開始學習Fortran時，遇到疑惑會問一問身邊的同學有沒有用過Fortran，大多數情況是，Fortran?那是啥語言？我......現如今使用的人確實很少，若不是自己對二次開發感興趣，我也不會去觸碰它~
本文先向大家簡單介紹一個二分法的fortran程序，然后推薦大家使用一些輕便的編譯器，最后推薦一下學習的書籍、論壇。
Fortran程序分為自由格式與固定格式，固定格式太太太難看了，閱讀起來也很費力，但大多數遺留下來的有限元程序是按照固定格式來編譯的（木得辦法），自由格式閱讀起來就比較友好了，接下來就用自由格式來編寫一個二分法程序，固定格式相關的將會在以后的推文中涉及。程序在文末！
本程序采用Module將代碼塊進行封裝，程序中用到的變量、function、subroutine，整理到Module中，用的時候只需要Use一下就可，如行48。程序中一些語法、注意的細節將會在以后專門設立一個Fortran的欄目中進行講解。
木木最開始用的編譯器是VS+IVF，后來發現VS占用系統資源很多，卸載也很麻煩，用起來不順手，現在我用的是Simply Fortran編譯器，小巧輕便（100M左右），很很很好用，Simply Fortran安裝包及簡單的說明手冊在文末獲取。界面大致長這個樣子：
B站有的教學視頻也用的是這個編譯器，大家有興趣可以看一下。
展開 abaqus子程序開發語言不局限fortran和c了，還能支持python！
這是一套自研的開發框架，源于客戶需要獲取分析過程的中間數據作為python機器學習程序的輸入這樣的需求。這種需求乍一聽確實非主流、非常規。
后來仔細做了一些了解，這種需求有其合理性。第一，python在數據分析、機器學習方面有豐富的資源；第二，python程序嵌入abaqus求解器一起運行，那開發就會很方便高效；第三，借助python的pdb可以隨心所欲的設置斷點，調試程序。在此之前，python一般作為獨立程序，依賴數據文件的順序傳遞，實現與abaqus的協同。直白的講，abaqus算完了，形成數據文件再導入python。
于是火力全開研究解決方案，結果可謂“大快人心”：實現了abaqus的子程序對python的支持，而且還實現了fortran、c、python三種語言的混合編程，真正讓不同的編程語言在它最擅長的領域發揮作用。
以上介紹了abaqus子程序fortran-c-python混合編程，如有這方面的需求，歡迎私信聯系開展合作。
展開 隨機分布網格技巧之一 ￥20
本文以LS-DYNA為例，介紹了通過Fortran編程實現網格隨機分布的技巧。隨機分布前后的網格如圖所示（后附程序代碼，該方法可用于各種仿真軟件）：
Fortran編程的相關專題、標簽、搜索
Fortran編程的最新內容
OpenRadioss核心代碼采用Fortran作為主要編程語言，部分功能使用C/C++實現，代碼架構整體模塊化，包含前處理模塊（starter）和求解器模塊（engine），最大能夠處理千萬網格數的大規模模型和輸出大型可視化文件。
在原始代碼中，數組定義、內存分配、并行通信上有“硬編碼限制”，使得并行上限固定為8192進程。
OpenRadioss核心代碼采用Fortran作為主要編程語言，部分功能使用C/C++實現，代碼架構整體模塊化，包含前處理模塊（starter）和求解器模塊（engine），最大能夠處理千萬網格數的大規模模型和輸出大型可視化文件。
在原始代碼中，數組定義、內存分配、并行通信上有“硬編碼限制”，使得并行上限固定為8192進程。
<p><strong>概述</strong>：帖子講述了一種新思路用于實現ABAQUS自定義單元，該方法不需要在INP文件中采用“USER ELEMENT”等關鍵字定義單元，更重要的是，也<strong>不需要在UEL接口中進行繁瑣的FORTRAN編程</strong>，只需要在INP文件中直接導入相應的矩陣即可。
編程操作是基礎技能</strong>。
abaqus子程序開發語言不局限fortran和c了，還能支持python！
這是一套自研的開發框架，源于客戶需要獲取分析過程的中間數據作為python機器學習程序的輸入這樣的需求。這種需求乍一聽確實非主流、非常規。
后來仔細做了一些了解，這種需求有其合理性。第一，python在數據分析、機器學習方面有豐富的資源；第二，python程序嵌入abaqus求解器一起運行，那開發就會很方便高效；
<p>Abaqus子程序編程在車輪荷載下對混凝土板的損傷分析方法，包括以下步驟：獲取數值模擬所涉及的鋼筋混凝土本構模型參數和車輛參數；建立符合要求的有限元模型進行數值模擬；利用Fortran編程模擬車輛輪胎與混凝土接觸面的壓力荷載和運行速度；通過Abaqus在特定程序模擬不同車輛荷載和速度情況下混凝土損傷和破壞情況，選用Abaqus中CDP模型分析在動態加載條件下混凝土結構的力學響應和混泥土材料由損傷引起的剛度退化和導致的拉壓屈服強度改變準則作為混凝土損傷判別準則
</p><p class="ql-align-justify">步驟一：采用Python、Fortran、APDL等編程語言生成隨機骨料及纖維，判定骨料與骨料之間，纖維與纖維之間，纖維與骨料之間互不侵入?；诖?，生成骨料半徑、中心坐標，纖維起始點和終止點的坐標。
2021年從一本書（《擴展有限元理論及Fortran編程》）中看到PhiPsi的介紹，當時就被它的XFEM功能所吸引。至今已經接觸該程序將近兩年時間了，解決了很多棘手的問題。
使用過程中也會咨詢程序開發者（@師訪）一些技術上面的問題，每次都會耐心解答，也會給我有限元編程方面很好的建議。
有關在 GPU 上運行符合 ISO 標準的應用程序的更多信息，請參閱使用標準并行 C++ 進行多 GPU 編程和使用 Fortran 標準并行編程實現 GPU 加速。
可作為對Fortran有限元編程感興趣的參考讀物，全套的源程序也在木木為大家準備的資源中，感興趣可以看一下。
補充：吉林大學左文杰在B站的有限元課程，強烈大家空余時間觀看，干貨滿滿。
通道：https://space.bilibili.com/618671854/?spm_id_from=333.999.0.0
獲取方法：公眾號后臺回復“有限元代碼”，即可自動獲取。
