Abaqus中施加移动车辆荷载（待整理）

在工程实际应用中，我们经常会遇到移动载荷的例子，如车辙实验，汽车过桥等。今天就介绍一下用abaqus子程序Dload实现移动载荷。

Dolad：隐式求解算法

Vdload：显示求解算法

（1）Dolad简介

Dload 函数体和各参数物理意义如下:SUBROUTINEDLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,COORDS,JLTYP,SNAME)

F	需要自己定义的载荷
KSTEP	载荷步数(如第一个载荷步、第二个载荷步)
KINC	增量步数
TIME	Time(1)载荷步时间、Time(2)总时间
NOEL	单元编号
NPT	单元积分点编号
LAYER、KSPT	和LAYER SOILD相关
COORDS	积分点坐标
JLTYP	载荷类型
SNAME	名称

（2）案例

如图所示，物体表面作用一个压力载荷P(t)，同事这个载荷在面内以一定速度V移动

Dload.for子程序源码

SUBROUTINEDLOAD(F,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,

1 COORDS,JLTYP,SNAME)

INCLUDE ‘ABA_PARAM.INC’

DIMENSION TIME(2), COORDS (3)

CHARACTER*80 SNAME

PARAMETER(P0=5e4,Dm0=250,Dmiu=0.002,speed=80/3.6,DL=6.0,width=0.2)

Pi=3.1415926535897932384626433832795

omega=2.0*Pi*speed/DL !角速度 speed为移动速度

Disp=TIME(1)*speed !移动距离

xMin=Disp+0.002 !0.002 设置误差范围，积分点坐标和节点坐标不一样

xMax=Disp+width-0.002 ! width 加载宽度

IF(COORDS(1).ge.xMin.and.COORDS(1).lt.xMax)THEN !判断坐标位置

F=P0+Dm0*Dmiu*omega*omega*sin(omega*TIME(1)) !定义载荷大小

ELSE

F=0

END IF

RETURN

END

（3）Abaqus操作

1、用general static 分析步设置成fixed 增量步这样可以等间隔的时间输出结果

2、定义载荷load的时候选pressure 在distribution中选user-defined

3、建立job 在general选项中添加Dload.for 文件目录

4、结果

（5）总结

Abaqus的Dload子程序让用户可以自定义各种复杂的非均布载荷，比如和坐标或者时间相关的载荷，其实只要知道了Dload各参数的意思，用起来也比较得心应手。

DLOAD子程序说明

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Use this subroutine to define nonuniform, distributed
mechanical loads (pressures and body forces).

使用此子程序定义非均匀的分布式机械负载（压力和体力）。

（

当负载是时间和/或位置的复杂函数时，通常使用用户子程序DLOAD。

通常可以用* AMPLITUDE选项建模简单的时间函数。

子程序也可以用来定义一个随元素号和/或积分点数而变化的负载。

）

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一般用法，在INP文件中定义载荷施加的位置（关键字），求解时让其与子DLOAD子程序关联。

（

当* DLOAD或* DSLOAD选项包含不均匀的加载类型标签时，子程序被调用。

）

*DLOAD
1, P4NU

（Apply nonuniform DLOAD to face 4 of element 1，）

（

“ABAQUS /Standard”手册中给出了可用于任何特定单元的非均匀分布载荷类型列表。

）

DLOAD子程序接口

      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

      user coding to define F


      RETURN
      END

子程序中的各个参数的意义可以参考ABAQUS帮助文档

F——分布负载的大小

KSTEP——分析步

TIME(1)——步进时间的当前值或负载比例因子的当前值

TIME(2)——当前总时间值

NOEL——单元编号

NPT——根据负载类型，在元素或元素表面加载积分点数。

LAYER——层数

KSPT——当前图层中的Section point

COORDS——积分点坐标（数组）

JLTYP——DLOAD调用的载荷类型的标识

SNAME——表面加载定义的表面名称（JLTYP = 0）。对于身体力或基于单元的表面载荷，表面名称以空白形式传递

供参考的子程序

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      SUBROUTINE DLOAD(F, KSTEP, KINC, TIME ,NOEL, NPT,
     1 LAYER, KSPT, COORDS, JLTYP, SNAME)
C
C EXPONENTIAL PRESSURE LOAD
C
      INCLUDE ‘ABA_PARAM.INC’
C
      DIMENSION COORDS(3),TIME(2)
      CHARACTER*80 SNAME
      DATA TEN,ONE,CONST /10.,1.,-23.03/
      F=TEN*(ONE-(EXP(CONST*TIME(1))))
      IF(NPT.EQ.1) WRITE(6,*) ‘ LOAD APPLIED’,F,’AT TIME=’,TIME(1)
      RETURN
      END

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（

用户只能定义变量F 这是分布式负载的大小，单位取决于分布式负载的类型：

FL–1 对于沿一维（梁）单元的线载荷，

FL–2 表面负荷（例如压力）和

FL–3 体力（例如重力，向心力，加速度）。

）