Fortran 语言的 Abaqus DFLUX 子程序

Question

这是我第一次 post 来这里，我希望我能清楚地描述我在 Abaqus subroutine 中遇到的问题。我是使用 Fortran 的新手。基本上，我的目标是在开口横截面管上定义非均匀表面热通量，我使用的是 DFLUX subroutine。作为开放式横截面，通量受结构自阴影的影响，因此必须相应定义。显然，子程序在每个积分点都被调用，因此这些点的坐标不会被存储，我每次只有一个点的 X、Y、Z 值。我想做的是将所有坐标存储在一个数组中，以便我可以比较不同的点以应用热通量的条件。我已经阅读了有关 COMMON 块或 SAVE 命令的信息，但我找不到如何在我的子例程中使用这些选项。我希望我已经足够清楚了。这是我正在使用的子程序：

     SUBROUTINE DFLUX(FLUX,SOL,JSTEP,JINC,TIME,NOEL,NPT,COORDS,JLTYP,
 1 TEMP,PRESS,SNAME)

  INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'

   REAL X,Y,Z,t,pi,theta
   parameter(pi=3.1415)
   DIMENSION COORDS(3),FLUX(2),TIME(2)

   CHARACTER*80 SNAME

  X=COORDS(1)-0.1 ! X coordinate of the center in global ref
  Y=COORDS(2)+0.1732 ! Y coord of the center in global ref
  Z=COORDS(3)
  t=TIME(2)
  theta=atan2(X,Y)
  if (JSTEP.eq.1) then !Step with heat flux impinging on structure
  !flux dependant on the angle of incidence
      if (theta.ge.0 .and.theta.le.pi/2 .or. theta.le.-pi/2) then
       flux(1)=1400*abs(cos(theta))
       flux(2)=0
    else !shadowed portion of the structure
       flux(1)=0
       flux(2)=0
    endif
  else
     STOP
  endif
  RETURN

  END

Answer 1

背景： Abaqus 提供了许多 Fortran 子程序 "templates"（fixed-format/F77 风格），允许用户获取特定信息或影响某些方面分析期间的解决方案，又名用户子程序。 Abaqus 控制何时调用用户子程序、传递什么信息 in/out 等。用户无法更改任何这些，也无法访问主程序或其专有源代码。但是，在用户子例程中，用户可以自由编写他们认为必要的任何有效代码。

在这个问题中，OP 希望存储来自对 dflux 用户子例程的每次调用的信息，以便其他子例程或对 dflux 子例程的其他调用可用。注意：dflux 不提供此功能，因此 OP 需要解决方法。

可能的解决方法： 幸运的是，dflux 用户子例程为当前调用提供了元素编号、集成点编号和空间坐标。此信息可能用于存储（和访问）您需要的任何数据。数据 storage/transfer 方法可以通过 COMMON 块、Fortran 模块、甚至文本文件或其他一些外部 "database" 来完成。

> 我推荐基于模块的方法。但是，请参阅以了解如何使用 COMMON 块和模块的详细说明。

(EDIT) 为了完整起见，一个带有模块和 abaqus 子例程的非常简单的示例的结构如下：

module data_mod
  ! Any routine may access this module with the statement: "USE data_mod".
  ! Any variable within the module is then shared by those routines.

  implicit none

  ! You can use an allocatable array, but for this example I will assume
  ! there are 1000 or fewer points, and up to 10 values for each.
  real, dimension(1000,10) :: point_data

end module data_mod


subroutine dflux(....all the args...)
  ! Note: you must "USE" modules before any other statements in the routine.

  use data_mod

  ! Now you may carry on with the rest of your code. 
  ! Be sure to have the required "INCLUDE 'ABA_PARAM.INC" statement,
  ! which defines how abaqus implements "IMPLICIT REAL" for your machine,
  ! and all of the boilerplate variable declarations included with the 
  ! DFLUX subroutine template.

  include 'aba_param.inc'
  (...etc...)

  ! For simplicity, I am assuming you have a unique ID for each point, and
  ! each ID is numerically equal to one of the row indices in 'point_data'.
  ! When ready to read/write data in the 'point_data' array:

  ! Read data:
  neighbor_vals(:) = point_data(NEIGHBOR_ID, 2:)
  old_data_at_current_point(:) = point_data(ID, 2:)

  (...etc...)

  ! Write data:
  point_data(ID,2:4) = coords(:)
  point_data(ID,5) = result1
  point_data(ID,6) = result2

end subroutine dflux

> 您将需要选择一种数据容器类型和一些巧妙的组织概念 - 也许使用元素编号、集成点编号或 (x,y,z ) 坐标来唯一标识要存储的数据。例如，一个简单的二维 (MxN) 数组可能就足够了：每一行代表第 M^th 个积分点，第一列包含唯一的点标识符，其余的列包含您要从每个点存储的任何值。注意：确定哪些点是 "neighbors" 是您需要巧妙解决的另一个主题。完成此操作后，也许相邻点也可以存储在数组中，以便更快地访问。

> 您可以安全地从存储在数据容器中的其他集成点读取数据，但不要 write/change 存储在数据容器中的值（无论是在 COMMON 块或模块中）除非它是针对当前正在调用 dflux 的当前集成点。

_旁注：

新用户通常认为他们在 Abaqus 用户子程序中编写 FORTRAN 77 时遇到困难。 They aren't.
将模块与 abaqus 用户子程序一起使用的最简单方法是将它们放在文件的顶部。然后 Abaqus 将在您运行分析时自动编译和 link 它们。

Fortran 语言的 Abaqus DFLUX 子程序

Abaqus DFLUX subroutine in Fortran

fortran

space

subroutine

abaqus