利用Abaqus Python进行快速建模和分析

Abaqus是一种广泛使用的有限元分析软件，它可以用于多种领域的结构和材料建模。然而，在建模和分析复杂问题时，即使使用Abaqus的常规界面也可能需要花费大量的时间和精力。幸运的是，Abaqus还提供了一种Python编程接口，可用于快速建模和分析。在本文中，我们将介绍如何使用Abaqus Python来简化模型生成和分析流程。

使用Python编写的脚本可以自动执行一系列Abaqus操作、快速创建几何体和网格，并批量处理Abaqus输出文件以进行后续分析。下面是一个简要的介绍，展示了如何使用Abaqus Python脚本来动态创建和分析一个结构：

1.引入必要的Python库和Abaqus Python模块

“` python
import abaqus
import abaqusConstants
import assembly
import part
import visualization
from abaqus import *
from abaqusConstants import *
from assembly import *
from part import *
from visualization import *
“`

2.创建一个零件模型并定义其几何形状

“` python
myModel = mdb.models[‘Model-1′]
myPart = myModel.Part(name=’Part-1′, dimensionality=THREE_D, type=DEFORMABLE_BODY)
mySketch = myModel.ConstrainedSketch(name=’__profile__’, sheetSize=20.0)
mySketch.CircleByCenterPerimeter(center=(0.0, 0.0), point1=(0.0, 0.5))
myPart.BaseSolidRevolve(sketch=mySketch, angle=360.0)
“`

3.创建一个分析步并将其应用于零件

“` python
myModel.StaticStep(name=’Step-1′, previous=’Initial’)
myModel.DisplacementBC(name=’BC-1′, createStepName=’Step-1′,
region=myPart.sets[‘Set-1’], u1=UNSET, u2=UNSET, u3=0.5, ur1=UNSET,
ur2=UNSET, ur3=UNSET, amplitude=UNSET, fixed=OFF, distributionType=UNIFORM,
fieldName=”, localCsys=None)
“`

4.定义材料属性并将其分配给零件

“` python
myModel.Material(name=’Steel’)
myMaterial = myModel.materials[‘Steel’]
myMaterial.Elastic(table=((200.0E9, 0.27), ))
myModel.HomogeneousSolidSection(name=’Section-1′, material=’Steel’,
thickness=None)
myPart.SectionAssignment(sectionName=’Section-1′, region=myPart.sets[‘Set-2’])
“`

5.设置模型输出参数并运行分析

“` python
myAssembly = myModel.rootAssembly
myInstance = myAssembly.Instance(name=’Part-1-1′, part=myPart, dependent=ON)
mdb.models[‘Model-1’].fieldOutputRequests[‘F-Output-1’].setValues(variables=(
‘S’, ‘PE’, ‘PEEQ’, ‘LE’, ‘U’, ‘RF’, ‘CF’, ‘coordinates’))
myJob = mdb.Job(name=’Job-1′, model=’Model-1′)
myJob.submit()
myJob.waitForCompletion()
“`

以上代码示例用于快速创建一个简单的零件模型，然后定义材料属性、边界条件和输出参数，并运行分析。

除此之外，Abaqus Python还提供了许多其他方便的工具和功能，例如：

1.使用Python控制Abaqus标准界面下的命令

“` python
import __main__
__main__.runCommand(‘abaqus cae script=my_script.py’)
“`

2.自动化网格划分和设置单元属性

“` python
execfile(‘create_mesh.py’)
myPart.setElementType(regions=(myPart.cells,), elemTypes=(elemType, ))
myPart.seedPart(size=meshSize)
myPart.generateMesh()
“`

3.编写程序批量自动化处理Abaqus输出，自动处理和筛选结果

“` python
ODBFile = ‘Job-1.odb’
myOdb = session.openOdb(name=ODBFile)
myStressField = myOdb.steps[‘Step-1’].frames[-1].fieldOutputs[‘S’].values
for myValue in myStressField:
if myValue.magnitude > 100:
print(‘Element ID %d exceeds stress threshold.’ %
(myValue.elementLabel,))
“`

总的来说，Abaqus Python提供了一个功能强大而灵活的接口，可以在用时加快Abaqus建模和分析流程。有这样的脚本，你可以最大程度的发挥Abaqus的效率，提高产出效率，省下更多时间和精力。