3.7.1 Abaqus 用户子程序
Abaqus用户子程序(user’ssubroutine)是指为扩展Abaqus的功能，程序预留的接口，用户可以通过用户子程序对相应的载荷条件、边界条件、材料特性、接触条件等进行自定义设置，编写自定义程序。Abaqus给用户提供了功能强大、使用方便的二次开发工具和接口，使用户可以方便地进行自定义分析，满足特定工程问题的需要。Abaqus6.11中有40多个子程序接口，本书不再一一详述，下面介绍焊接过程模拟中可能会用到的子程序。
(1) Abaqus/Standard 中的子程序1)CREEP：定义和时间相关的、黏塑性的行为(蠕变和膨胀)。
(2) DFLUX：在热传递和质量扩散分析中，定义非均匀的分布流量。
(3) DISP：自定义边界位移条件。
(4) DLOAD：指定力学非均匀分布载荷。
(5) FILM：在热传递分析中指定非均匀的膜散热系数和相应的热沉温度
(6) FRIC：定义接触面摩擦行为。
(7) GAPCON：在完全耦合温度-变形分析或者纯热传递分析中，定义接触面或节点间的导热系数。
(8) GAPELECTR：在耦合热电分析中，定义表面间的电导率。
(9) HARDINI：定义初始等效塑性应变和初始背应力张量。
(10) HETVAL：在热传递分析中定义内部热生成。
(11) MPC：定义多点约束。
(12) ORIENT：为定义局部材料方向、运动耦合约束的局部方向及惯性释放的局部刚体方向提供定位。
(13) SDVINI：定义与初始求解相关的状态变量。
(14) SIGINI：定义初始应力场。
(15) UEL：自定义单元。
(16) UEXPAN：自定义材料热膨胀系数。
(17) UFIELD：指定预定义的场变量。
(18) UHARD：在各向同性塑性模型或组合硬化模型中，定义屈服面尺寸和硬化系数。
(19) UINTER：为接触面定义表面相互作用
(20) UMAT：自定义材料的力学行为。
(21) UMATHT：自定义材料的热行为。
(22) UMESHMOTION：在自适应的网格划分中，指定网格运动约束
(23) URDFIL：读取结果文件。
(24) UTEMP：自定义温度。
(25) UVARM：输出单元变量。
(2)Abaqus/Explicit 中的子程序
1)VDLOAD：定义非均布力学载荷。
2)VFRIC：对接触面定义摩擦行为。
3)VUINTER：在接触面之间定义相互作用。
4)VUMAT：自定义材料的力学行为。
3.7.2 用户子程序的编写
Abaqus的用户子程序是用户应用FORTRAN语言编写的程序。在一个算例中，用户可以用到多个用户子程序，但必须把它们放在一个以.for(或.f)为扩展名的文件中。
Abaqus 中用户子程序的格式及参数表都是规定好的，不可以随意更改，一般其标准格式如下：
SUBROUTINE<子程序名>(参数列表)
用户在应用 FORTRAN 语言编写子程序时需要注意以下几点：
1)FORTRAN 语言中不区分大小写。
2)FORTRAN 语言中子程序正文应从第7列开始编写，而第1~5列是标号区，第6列是续行标志区。
3)以“c”或“C”字母开头的行是注释行。
4)空格不参加编译。
5)FORTRAN 语言中的I~N 规则：一般在未做特殊声明时，以字母1、J、K、L、M、N 开头的变量为整型变量，以其他字母开头的变量为实型变量。
6)由 Abaqus 提供的用户子程序不能嵌套，即任何用户子程序都不能调用其他用户子程序，但可以调用用户自己编写的 FORTRAN 子程序和 Abaqus 应用程序。
下面以焊接数值模拟时常用的 DFLUX 子程序为例，介绍子程序编写的格式规范及各参数含义。
DFLUX 子程序为自定义流密度，可应用其对焊接热源模型进行定义。其子程序接口格式如下(其他子程序接口格式可参照Abaqus User Subroutines ReferenceManual)：
用户需要做的就是在程序区给出流密度定义式。在定义过程中可以应用子程序参数列表中的参数。在子程序的众多参数中，有些是必须由用户给出定义式的，而有些则是由主程序在调用子程序时传入而无须用户定义的。
DFLUX 子程序中需要定义如下参数。
1)FLUX(1)：自定义流量密度，用户必须给出定义式。
2)FLUX(2)：热流密度随温度或物质浓度的变化率，可以不给出定义。
调用时传入如下参数。
1)KSTEP、KINC：Abaqus 计算过程中当前的STEP和INCREMENT值，此数值为整数。
2)TIME(1)、TIME(2)：当前分析步的时间(steptime)和当前增量步的时间(increment time)。
3)NOEL、NPT：积分点所在单元的编号和积分点的编号，
4)COORDS：当前积分点的坐标，是一个由3个元素组成的数组，COORDS(1)、COORDS(2)、COORDS(3)分别为积分点的x轴坐标、y轴坐标和z轴坐标。
5)JTYP：体热流/面热流标号，在面热流作用时取0，在体热流作用时取1。
6)TEMP：积分点当前温度
7)PRESS：积分点当前压力值。
8)SNAME：作用面的名称。
3.7.3 用户子程序的执行
运行带有用户子程序的作业有两种方法：一种方法是在 Abaqus/CAE中运行，在Module 下拉列表中选择Job选项，在菜单栏中选择 Job→Edit Job 命令，打开 Edit Job 对话框，在 General(一般)任务页面的 User subroutine fle 列表框中选择用户子程序所在的文件，然后提交计算。另一种方法是在 Ababqus 命令行中运行，语法如下：
abaqus job =<.inp job文件名>user=<.for子程序文件名>interactive
（内容、图片来源：《焊接过程数值模拟》一书，侵删）
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