ABAQUS利用子程序來施加移動荷載

面對日益複雜的工程狀況,使用ABAQUS中的基本功能已經不能滿足使用的要求了。ABAQUS 中的子程序(User subroutines)極大的拓展了ABAQUS的應用。利用子程序可以模擬變化的荷載,邊界條件等複雜工況。

這裡介紹利用子程序Dload來模擬移動荷載。移動荷載通常可以用來模擬汽車輪胎,以及鐵路地鐵等軌道交通的荷載。

在使用ABAQUS子程序之前必須安裝相關的編譯環境軟體。對於ABAQUS6.13-1,可以安裝VS2012+IntelFortran2013 SP1,安裝完成之後才能變異用FORTRAN語言編寫的子程序。

模型情況

模擬在均勻土體上,一邊長為1m的正方形的荷載以速度10m/s運動,荷載大小為1Pa。

ABAQUS土體模型的建立

土體模型

土體的建立需要考慮的主要是邊界條件,採用三維等效粘彈性邊界,具體做法就是在土體外建立一層單個單元厚度的instance,將整個土體包裹住。三維粘彈性人工邊界單元的等效剪切模量、等效彈性模量和等效剛度阻尼係數根據相關理論求解。

荷載從陰影區域(網格密度較大區域)從坐標原點方向往另一端移動。

子程序

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
C 移動速度
VEL=10
PLENGTH=1
XSTART=10.0
C XLEFT,XRIGHT分別為荷載作用範圍的左側右側坐標
XLEFT=XSTART+VEL*TIME(1)
XRIGHT=XLEFT+PLENGTH
C COORDS(1)為x坐標,COORDS(2)為y坐標
IF(COORDS(1).LE.XRIGHT.AND.COORDS(1).GE.XLEFT.AND.COORDS(2).GE.-0.5.AND.COORDS(2).LE.0.5)THEN
F=1
ELSE
F=0
END IF
RETURN
END

通過以上的子程序即可實現荷載移動的效果。

計算的某時刻Mises應力雲圖

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