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在有限元模擬中，重復(fù)移動(dòng)載荷（Repeated moving pressure）是結(jié)構(gòu)受力分析中用于等效模擬接觸載荷的一個(gè)重要手段，尤其在輪軌接觸、滾珠接觸、焊接熱源移動(dòng)等問題研究中極為常見。本文主要介紹ABAQUS中橢圓形移動(dòng)載荷定義、法向和切向載荷模擬、子程序DLOAD和UTRACLOAD編程實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)建議與注意事項(xiàng)。

如果只是單純的溫度場(chǎng)分析,將分析步類型設(shè)定為熱傳遞，分析步時(shí)間按照熱源移動(dòng)速度，模型大小計(jì)算得出。邊界條件：根據(jù)需求設(shè)定輻射、散熱系數(shù)。荷載選擇表面熱流，作用區(qū)域定位在熱源照射面。預(yù)定義場(chǎng)設(shè)定初始溫度。網(wǎng)格類型為DC3D8。提交計(jì)算： 提交作業(yè)，在通用模塊用戶子程序一欄鍵入.for子程序路徑。嗯，大概就這樣。

ABAQUS因其具有強(qiáng)大的子程序二次開發(fā)功能而倍受研究人員歡迎。VDLOAD子程序可以定義隨時(shí)間和空間變化的載荷分布，可用于模擬汽車移動(dòng)和激光沖擊過程。

因?yàn)樗粌H涉及復(fù)雜的熱-機(jī)耦合，還離不開讓無數(shù)工程師頭禿的Fortran子程序（DFLUX），更別提移動(dòng)熱源、生死單元技術(shù)，以及像攪拌摩擦焊（FSW） 這種涉及大變形的高階分析。 高斯熱源和雙橢球熱源怎么選？ DFLUX子程序里的坐標(biāo)系怎么轉(zhuǎn)換？ 幾十道焊縫的分析步，手動(dòng)設(shè)置要累死人，怎么用Python自動(dòng)化？

圖2 材料屬性構(gòu)建3、 激光熱源子程序開發(fā)（1） 熱源特性：采用高斯分布模擬圓形激光束，功率密度函數(shù)為： 其中，P 為激光功率，r0為光斑半徑，r 為徑向坐標(biāo)（2） 子程序實(shí)現(xiàn)：基于ABAQUS的用戶子程序接口（如DFLUX或HETVAL），編寫 Fortran/Python 程序生成動(dòng)態(tài)加載的圓形激光熱源，通過時(shí)間 - 空間函數(shù)控制熱源移動(dòng)軌跡

ABAQUS仿真平臺(tái)不僅支持豐富的前后處理二次開發(fā)，還提供了多樣的計(jì)算程序自定義接口，例如可通過DFLUX、VDFLUX子程序自定義非均勻分布的移動(dòng)熱源，實(shí)現(xiàn)各種焊接過程的熱應(yīng)力、溫度場(chǎng)的仿真；可通過DLOAD、VDLOAD子程序自定義非均勻分布的表面壓力載荷等等。

本人長(zhǎng)期從事ABAQUS軟件仿真模擬，擅長(zhǎng)平板焊接（高斯面熱源、高斯體熱源、雙橢球熱源、圓臺(tái)柱熱源等），基于子程序的摩擦攪拌焊接，壓力電阻焊接，子程序二次開發(fā)（UEXPAN、USDFLD、UHARD、FILM、DISP、DFLUX、CREEP等），基于子程序的相變模擬，裂縫模擬（應(yīng)力強(qiáng)度因子、J積分等），裂紋擴(kuò)展（XFEM擴(kuò)展有限元、cohesive element、cohesive surface

程序為溫度沿Y方向移動(dòng)，模型形狀、溫區(qū)長(zhǎng)度、移動(dòng)速度、換熱系數(shù)、溫度、區(qū)間數(shù)量均可調(diào)整。