Dload 子程序的使用

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1、在ABAQUS中使用Dload子程序ByYanFei摘要：本教程以《公路钢结构桥梁设计规范》中的标准疲劳车模型III轮载的建立为例，介绍了使用Dload子程序定义移动荷载的方法。一、运行环境本教程采用ABAQUS6.14-2+VisualStudio2012+IntelVisualFortran2013的运行环境，有条件的同学可以考虑使用更高版本的ABAQUS和运行环境，应该都是可以兼容的。需要提示的是，初学者经常误以为只要在Job中添加了相关的子程序即可，导致计算提交后一直处于运行中，在使用任何子

2、程序之前均需要自行安装相关的开发环境。二、Dload子程序简介Dload子程序是ABAQUS中用于定义随时间和空间位置或其他变量变化的复杂荷载的子程序，采用Fortran77语言编写。如果荷载只是随时间变化，可以考虑定义幅值来实现而非定义子程序。Dload子程序可以施加线荷载，面荷载和体荷载。本例中以面荷载为例，体荷载网上也有少量案例，线荷载帮助文件有提及但未见案例，有兴趣的可以等待作者更新。Dload子程序与其他子程序（UMAT,UEL等）相比比较大的优势在于无需任何数学和力学基础，仅需会算坐标即

3、可，适合作为入门级的程序来了解子程序和Fortran语言。Dload子程序的基本格式为：SUBROUTINEDLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,1LAYER,KSPT,COORDS,JLTYP,SNAME)CINCLUDE‘ABA_PARAM.INC’CDIMENSIONTIME(2),COORDS(3)CHARACTER*80SNAMEusercodingtodefineFRETURNEND其中的usercodingtodefineF一行即为用户自行编写子程序，定义荷

4、载的位置。第一行（包括第二行，第二行开头的1表示此行是第一行的续行）中声明了从主程序中引用的变量，主要的变量包括：kstep分析步编号kinc增量步编号time（1）当前分析步时间time（2）总分析步时间node节点编号Jdof自由度coords积分点的坐标npt单元积分点号jltyp荷载类型0为表面压力，1为体力sname加载面的名称三、案例模型与设置本案例采用混凝土路面，素土路基，因本案例旨在讨论Dload子程序的使用方法，路面结构的合理性不在讨论范围内。1.建立模型建立3D实体模型，单车道道

5、路宽3.5m，建立半幅模型，模型宽度5m，深度1m，长度20m，为方便后期加载，在道路上分割出轮迹线带区域（图中红色部分），以方便加载，这一点在最后面的总结中会有所提及。图1模型局部2.参数设置混凝土路面弹性模型30GPa，泊松比0.2，素土路基弹性模量5GPa，泊松比0.2。采用静力分析步，计算时间2s，固定增量步，增量0.5s。其余采用默认设置。除对称面采用对称边界条件外，所有边界均约束法向位移。荷载的加载如图所示。图2加载设置压强的大小有规范确定，规范中的标准疲劳车加载面积为0.12㎡，荷重1

6、20kN，即1MPa。“分布”项可以先选择“均布”进行一次计算，确认计算设置正确后再用子程序进行计算。3.子程序编写编写子程序时，首先确认相关参数，如起始位置，速度等参数，然后计算每个轮胎的前、后边界区域。然后采用一个IF语句来判断积分点在当前时间下是否处于有荷载处。如当前处于轮胎所在位置，则F=1，否则F=0。本案例用到的子程序如下：SUBROUTINEDLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,1COORDS,JLTYP,SNAME)CINCLUDE'

7、ABA_PARAM.INC'CDIMENSIONTIME(2),COORDS(3)CHARACTER*80SNAMEC******standardfatiguecarJTGD64-2015modleIII******C******vel=1m/sEQ236km/h******VEL=1PLENGTH=.2ZSTART=0C******ZF=Zfront&ZB=ZBEHIND******ZF1=ZSTART+VEL*TIME(1)ZB1=ZF1-PLENGTHZF2=ZF1-1.200ZB2=ZB1-

8、1.200ZF3=ZF2-6.000ZB3=ZB2-6.000ZF4=ZF3-1.200ZB4=ZB3-1.200CF=0C******unitofFisN/m^2orPa******CIF(COORDS(3).LE.ZF1.AND.COORDS(3).GE.ZB1)THENF=1ENDIFCIF(COORDS(3).LE.ZF2.AND.COORDS(3).GE.ZB2)THENF=1ENDIFCIF(COORDS(3).LE.ZF3.AND.COORDS(3).G