在Win10下搭建Abaqus子程序开发环境

 

前言Abaqus为用户提供了强大而又灵活的用户子程序接口和应用程序接口。用户可以定义包括边界条件、荷载条件、接触条件、材料特性以及利用用户子程序和其它应用软件进行数据交换等等。这些用户子程序接口使用户解决一些问题时有很大的灵活性,同时大大的扩充了Abaqus的功能。由于Abaqus的子程序需要使用Fortran程序语言编写,因此需要有编译器对子程序进行编译才能被Abaqus调用。Abaqus...

前言

Abaqus为用户提供了强大而又灵活的用户子程序接口和应用程序接口。用户可以定义包括边界条件、荷载条件、接触条件、材料特性以及利用用户子程序和其它应用软件进行数据交换等等。这些用户子程序接口使用户解决一些问题时有很大的灵活性,同时大大的扩充了Abaqus的功能。

由于Abaqus的子程序需要使用Fortran程序语言编写,因此需要有编译器对子程序进行编译才能被Abaqus调用。Abaqus为Intel Fortran Compiler提供了程序接口。目前,Intel Fortran Compiler已被集成在Intel Parallel Studio XE中提供。此外,Microsoft Visual Studio也需要一并安装,来为Intel Fortran Compiler提供必要的开发环境。

本文介绍在Win10平台下关联Abaqus、Intel Fortran编译器以及Microsoft Visual Studio的具体方法。需要注意的是,在这三个软件中,某个软件的最新版本并不一定能够得到其他软件的互相支持。因此在选择程序的版本号时需要用户进行仔细的考查。这个网页给出了Visual Studio和Intel Parallel Studio XE各个版本的适配情况。

下面的配置方案能够为你提供一个参考。

部署平台

  • Windows 10 专业版 64位

  • Microsoft Visual Studio Ultimate 2013 with Update 5 (Version 12.0.X Update 5)

  • Intel Parallel Studio XE Cluster Edition for Windows (Version 2016 Update 4) / Intel Fortran Compiler 16.0 Update 4

  • Abaqus 2017

安装步骤

默认您已完成Abaqus 2017的安装工作。

接下来请务必按照如下步骤安装。

步骤1:下载安装Microsoft Visual Studio

社区版本的Microsoft Visual Studio 2013能够在微软官网上免费下载获得:https://www.visualstudio.com/en-us/news/releasenotes/vs2013-community-vs

在安装时务必勾选“用于C++的Microsoft基础类”包。

步骤2:下载安装Intel Parallel Studio XE

Intel Parallel Studio XE是付费软件,一般用户可以下载提供30天免费体验的评估版本。

与此同时,Intel还为在校学生,教育工作者,科研工作者和开源提供者提供了免费的使用权限。在Quafily for Free Software Tools页面就可以直接提出申请。

对于Windows和Linux平台,C/C++编译器和Fortran编译器被集成在了一个安装包内,在下载页面下载Intel Parallel Studio XE Edition for Fortran macOS,并在安装时提交Intel提供的序列号即可完成安装。

在安装的最后,安装程序将自动完成Visual Studio与Intel Fortran Compiler的关联工作。

Troubleshooting

完成Abaqus 2017的安装后,如果在启动CAE时命令行显示:

License server system does not support this feature.
Feature:       cae_teaching
License path:  27011devil;
FLEXnet Licensing error:-18,147
For further information, refer to the FLEXnet Licensing documentation,
or contact your local Abaqus representative.
Abaqus Error: Abaqus/CAE Kernel exited with an error.

将文件C:\Program Files\Dassault Systemes\SimulationServices\V6R2017x\win_b64\SMA\site\custom_v6.env中的最后一行

academic=TEACHING

删除并重新运行CAE。

关联配置

准备工作

查找以下文件的路径:

  • Visual Studio的vcvars64.bat文件。默认路径为C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\bin\amd64\vcvars64.bat

  • Intel Fortran Compiler的ifortvars.bat文件。默认路径为C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.4.246\windows\bin\ifortvars.bat

设置Abaqus CAE及Abaqus Command启动方式

为了能够在启动Abaqus时默认加载Intel Fortran Compiler,需要对启动Abaqus的快捷方式进行修改:

找到启动Abaqus CAE的批处理文件launcher.bat。默认路径为C:\SIMULIA\CAE\2017\win_b64\resources\install\cae\launcher.bat。右键点击编辑,在其中添加启动Visual Studio和Fortran编译器的指令

@call "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\bin\amd64\vcvars64.bat"
@call "C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.4.246\windows\bin\ifortvars.bat" intel64 vs2013

这样就完成了关联配置工作。

或参考:Abaqus2019关联VS2017和IVF2019

另一种关联方法是对快捷方式的目标进行设置:

  • 对于Abaqus CAE快捷方式,右键->属性->快捷方式选项卡中的目标一栏中,将
C:\SIMULIA\CAE\2017\win_b64\resources\install\cae\launcher.bat cae || pause

更改为

"C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.4.246\windows\bin\ifortvars.bat" intel64 vs2013 & C:\SIMULIA\CAE\2017\win_b64\resources\install\cae\launcher.bat cae || pause
  • 对于Abaqus Command快捷方式,右键->属性->快捷方式选项卡中的目标一栏中,将
C:\Windows\system32\cmd.exe /k

更改为

"C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.4.246\windows\bin\ifortvars.bat" intel64 vs2013 & C:\Windows\system32\cmd.exe /k

在运行时,需要用户提供管理员权限。

验证

  • 为了验证Abaqus是否能够查询到Fortran编译器,可以在Abaqus Command中执行命令:abaqus info=system。在给出的信息中,C++ CompilerLinker VersionFortran CompilerMPI应给出正确的相关信息。

  • 为了验证Abaqus是否能够正确运行子程序,可以在Abaqus Command中执行命令:abaqus verify –user_std (Abaqus Standard subroutines)、“abaqus verify –user_exp” (Abaqus Explicit subroutines)、“abaqus verify –all” (All Abaqus verifications) 或是直接运行Abaqus Verification,如果关于subroutines的验证信息显示PASS,则说明已经成功完成所有工作。

Enjoy:)

更新:已知的其他配置

  • Abaqus 6.14 + Visual Studio 2013 + Intel Visual Fortran XE 2013 参考

  • Abaqus 2018/2019 + Visual Studio 2015/2017 + Intel Parallel Studio XE 2019 参考1, 参考2

  • Abaqus 2020/2021 + Visual Studio 2019 + Intel Parallel Studio XE 2020 参考1, 参考2


延伸阅读