Abaquspython入门体会simwe-flin55_精品文档.pdf
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Abaqus/python入门体会入门体会(初稿)长安大学姜峰林2009.2.1#=自己的论文要用到有限元进行数值模拟分析,以前都用ansys计算,可ansys中岩土的本构模型只有DP模型,无法准确的反映土的硬化/软化性质,模拟计算出的结果因此也和实际差别很大。
Abaqus有着丰富的材料模型,超强的非线性分析能力,岩土的模型也很多,因此才转学Abaqus。
Abaqus的cae建模功能还是很好的,但科研课题一般都要进行参数分析,采用cae的建模方法有些不切实际,学了没几天就放弃cae开始学习inp,也是学了一阵子才知道inp不能建立实体模型,只能直接建节点和单元。
复杂的模型inp也无法建立,但采用Python建模就可以解决这个问题。
由于Abaqus的学习资料不多,过了好些日子才知道Abaqus也可以采用Python语言进行建模计算,只是比Ansys的Apdl语言复杂得多,并且除了手册上的Script资料之外,没有较为系统的教程,刚一接触真是让人头痛。
通过查看Simwe论坛上关于Python的帖子,和论坛朋友的帮助,自己在慢慢积累,现在对Python有了一点点了解,算是入了个门。
接触Abaqus也没多久,对python更是一知半解,绝大多数地方根本都不清楚,抽空写一点认识体会主要是给像自己一样刚学习AbqusPython的朋友,能少走一些弯路,节约一些时间。
同时希望大家批评指正、共同讨论、补充。
#-学习Abaqus/Python基础:
Abaqus的cae建模有比较全面的认识;了解一些Python语法知识(大家都不会有太多时间单独学习Python语言本身,只需要有概念了解即可,不懂的地方可以随时查询Pythonscript手册)Abaqus/Python学会使用不太难,可要精通应用还是要付出一定的劳动。
大家所分析的课题专业不同,方向也千差万别,所用到的Abaqus的功能也就有很大的差别,能对自己的工作领域熟练应用就算成功。
Abaqus毕竟只是软件,如何考虑专业知识成功建模才是最困难的。
#-1.Python与Abaqus2.Abaqus/Python结构3.模型参数分析技巧4.几个命令的体会5.一个Abaqus/Python例子#-#=1.Python与与Abaqus1.1Python简介Python是面向对象的语言。
面向对象的语言自己的理解为:
语言本身已经定义了许多固定模块,如数学函数、对显示模式的控制、一些对话框的编写等等程序模块,只需要按照程序的指定格式填空即可完成既定任务,格式相对比较固定,因此语言格式看起来非常繁琐,但方便实用能够大量节约程序员的时间。
面向对象语言的使用方式可以比喻为:
一棵树分为树干、树枝、细枝和树叶等部分,你要是想得到一个确定位置的树叶(且具大小等属性)只有一个路径可以走即树干树枝细枝树叶,换成面向对象的格式为树干.树枝.细枝.树叶(树叶片数或大小等属性)。
以下是abaqus中Python的一般格式,这些格式都是固定的,我们只需要改变其中的参数即可:
mdb.modelsModel-1.ConstrainedSketch(name=_profile_,sheetSize=0.3)s=mdb.modelsModel-1.ConstrainedSketch(name=_profile_,sheetSize=0.3)s.sketchOptions.setValues(decimalPlaces=3,viewStyle=AXISYM)s.setPrimaryObject(option=STANDALONE)s.ConstructionLine(point1=(0.0,-100.0),point2=(0.0,100.0)Python有着较强的逻辑控制语句如if、for、while等,可以通过循环或条件等语句把复杂且重复的操作变得简单易于操作,也是用参数化编程较cae的最大优势。
1.2如何学abaqusPython命令Abaqus是采用Python语言编制而成,在cae中所有的操作都可以通过Python脚本命令完成(注:
好像Python并不能完全取代inp文件,一些材料属性的参数好像要用inp才能赋值)。
学会用pythonreader程序学会用pythonreader程序Abaquscae可以自动生成python文件,存放在工作目录的abaqus.rpy文件中,每一步cae操作都会产生相应的python命令。
可以通过simwe网友ck436ck436编写的pythonreader程序实时读取产生的命令,反复揣摩、领会每个命令,很快就会有所提高,对python的命令有所领悟。
与cae建模相同,Python建模也分为:
part、property、assembly、step、ineraction、load、mesh、job等模块,具体每个模块中的建模命令可参考Pythonreader读取的命令学习,我们只需去记忆常用的Python命令。
以下是pythonreader程序下载地址。
http:
/通过修改abaqus.rpy建立自己的脚本文件是一条捷径通过修改abaqus.rpy建立自己的脚本文件是一条捷径1.3Abaqus/Python学习资料关于Python的学习资料非常多,如Swaroop,C.H.著沈洁元译的简明Python教程就是很好的参考资料。
王纯业的Python学习笔记也不错,simwe论坛可以下载到。
另外就是Abaqus手册:
AbaqusScriptingUsersManualAbaqusScriptingReferenceManualGettingStartedwithAbaqus:
InteractiveEditionAbaqus手册真是冗长,只能是根据自己的课题有选择的查阅。
#=2.Abaqus/Python结构结构Abaqus的objectmodel分为session、mdb和odb三个objects,session为视图模块、mdb为模型数据模块、odb为数据输入输出模块。
每个object下面又有很多命令分支,直到执行到所需要的具体命令。
以下各图选自AbaqusScriptingUsersManual,更多书面的的解释可以参考abaqus手册。
每个object都像一棵树,要执行某个命令就需要按照python的面向对象的格式进行。
例如:
cell4=mdb.modelsblock.partscrankcase.cells4,要把part模块中编号为4的体赋值给cell4,就需通过路径mdbmodelspartcells(4号体属性),其中block、crankcase、分别是model和part的名字。
在草图Sketch中画线:
s=mdb.modelsblock.ConstrainedSketch(name=grid,sheetSize=3.0)s.Line(point1=(-1.275,0.0),point2=(-1.125,0.0)s.Line(point1=(1.125,0.0),point2=(1.275,0.0)执行任何一条命令都必须按照结构树的格式进行操作。
我们所看到的python脚本繁杂的语句就是这样形成的。
这样大量的命令不能在短时间内掌握,我们只需要根据自己的需要边建立模型边学习就可以了。
a=mdb.modelsModel-1.rootAssemblys=a.instancesMount-1.edgesside1Edges=s.findAt(0.0475,0.0,0.0),)以上三行与下面的句子是等同的,即把findat找到的edges赋值给side1Edges。
分开来写简单明了,大大缩短了语句的长度。
side1Edges=mdb.modelsModel-1.rootAssembly.instancesMount-1.edges.findAt(0.0475,0.0,0.0),)a.Surface(side1Edges=side1Edges,name=Bottom),这行语句设置side1Edges所对应的edge为名称Bottom的surface的set。
#=3.模型参数分析技巧模型参数分析技巧Python脚本建模的好处就是可以进行参数分析,即改变我们要分析模型的几何尺寸、材料属性等可变参数,对数值模型进行求解计算,从而对所分析的对象有更全面的了解。
1对自己要进行参数分析的参数赋值:
如几何尺寸或材料属性等a120,b130,c140,命名要符合python规则。
2.cae与Python混合建模,不会的命令就利用cae自动生成,用Pythonreader记录命令然后进行修改,可以弥补不熟悉Python的缺点;3.逐句修改Python脚本,可以去掉一些不必要的语句并在cae中逐句进行验证。
#=4.几个命令的体会几个命令的体会4.1Set()Set命令在python建模时要经常用到,对实体、surface、element等分组,方便加载、施加约束和单元生死等控制4.2Findat()对cell、edge、face、vertice进行查找,括号中参数为实体坐标p=mdb.modelsModel-1.partsMountf=p.facesfaces=f.findAt(0.042303,0.006937,0.0),)pickedRegions=(faces,)p.setElementType(regions=pickedRegions,elemTypes=(elemType1,elemType2)4.3Len()利用len命令可以实现对单元选取p=mdb.modelsprecastculvert.partssoile=p.elementslen(e)n1=len(e)elements=e1:
n1#单元数存放在e的一维数组里p.Set(elements=elements,name=Set-3)对单元进行编组set,可以进行生死单元的控制,我摸索了好久才想到这个办法,目前只在二维模型应用过,三维也应该没问题。
Abaqus没有办法对单元编号进行编号控制,也没有像ansys那样有效的选择命令,怎样选择abaqus的单元就是很头疼的问题,我要做路堤的分层回填模拟,手动选取单元根本就没有可能。
Abaqus的编号其实是有规则的,后划分的单元编号最小,先划分的单元编号最大;这样我们就可以每次划分单元后都采用len命令计算一次单元数量,并用参数记录下来,这样我们就能计算出每部分单元的数量以及他的起始和终止编号。
根据elements=e1:
n1、p.Set(elements=elements,name=Set-3)语句就可以把每部分单元设置成set,以后操作就很方便了。
#=5.一个一个Abaqus/Python例子例子下面是一个GettingStartedwithAbaqus:
InteractiveEdition中的一个橡胶避震垫例子:
号后语句表示我的注释,注释上面的句子。
我也不懂的就没有注释,先熟悉一下Python的样子。
在学习的时候可以copy(Crtol+V)到cae下面的命令行中一句句的执行,并在cae视窗中查看命令执行情况,领会命令使用方法。
#Scriptforrubbermountexample“#”开头表示这一行为注释行,同ansys的“!
”号fromabaqusimport*fromabaqusConstantsimport*引入abaqus中的一些模
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