ABAQUS二次開發(fā)教程

1、ABAQU（SPython 語言）二次開發(fā) 人生苦短，我用 Python 作者： Fan Shengbao2017 年 12 月目錄Python 程序基本語法Python 語法結(jié)構(gòu)Python 語言以縮進來約束每個程序塊，編寫程序時要特別注意每一行的縮進量，同一層 次的語句應(yīng)具有相同的縮進量。下面是一段 Python 程序示例：#-*- coding:utf-8 -*-for i in range ( 1,10):for j in range (1,i +1):print str ( j )+x +str ( i )+ = +str (i *j ),print該段程序主要功能是實現(xiàn)乘法口訣表輸

2、出打印，其中“#-*- coding:utf-8 -*-”是約定文檔的編碼方式 。程序主體部分由兩個嵌套的 for 循環(huán)語句組成，可以看到每一個 for 循環(huán)塊 的內(nèi)部都具有相同的縮進量。程序輸出結(jié)果如下：1x1=11x2=2 2x2=41x3=3 2x3=6 3x3=91x4=4 2x4=8 3x4=12 4x4=161x5=5 2x5=10 3x5=15 4x5=20 5x5=251x6=6 2x6=12 3x6=18 4x6=24 5x6=30 6x6=361x7=7 2x7=14 3x7=21 4x7=28 5x7=35 6x7=42 7x7=491x8=8 2x8=16 3x8=24

3、 4x8=32 5x8=40 6x8=48 7x8=56 8x8=641x9=9 2x9=18 3x9=27 4x9=36 5x9=45 6x9=54 7x9=63 8x9=72 9x9=81Python 程序中一行中“ #”號后面的內(nèi)容為注釋， “ #”號只支持單行注釋，多行注釋可使 用“ ”注釋符。PythonPython 元組Python 中的元組( tuple )相當于 C 語言中的數(shù)組簡化版，其內(nèi)容和長度均不可變，只能 對其內(nèi)容進行訪問。tt1 = (1, 2, 3, 4, 5)print tt1 1程序執(zhí)行結(jié)果：2Python 列表Python 中的列表( list )相當于 C語

4、言中的數(shù)組，但比 C 語言中的數(shù)組使用起來更加方 便靈活。其長度和內(nèi)容均可修改，列表是編程時使用較多的結(jié)構(gòu)。list1 = 1, 2, 3, 4,5print list1 1list1 1 = 5print list1( 6)print list1程序執(zhí)行結(jié)果：21, 5, 3, 4, 51, 5, 3, 4, 5, 6Python 列表常用操作方法：表 1-1 Python 列表常用操作方法操作方法功能()(1) 在列表末尾追加元素()(7,8,9) 合并兩個列表()(2, 1 ) 在列表指定位置插入元素()(n) 輸出并刪除指定位置的元素，不指定 n 值時則彈出末尾元 素()素(5) 在列

5、表中搜索該元素第一次出現(xiàn)的位置()(1) 在列表中搜索該元素出現(xiàn)的次數(shù)()() 反轉(zhuǎn)列表排序，也可使用 list1:-1()() 對列表進行排序?qū)α斜磉M行切片操作(元組也能進行相應(yīng)的操作) ：list1 = 1, 2, 3 ,a ,b , 5 print list1 2:4print list1 2:print list1 1: 2print list1 :- 2輸出結(jié)果：3, a3, a, b, 52, a, 51, 2, 3, aPython 字典Python 中的字典( dict )對于存儲數(shù)據(jù)非常有用，其存儲的數(shù)據(jù)是無序的，每一個鍵對 應(yīng)著一個鍵值，是一種映射型數(shù)據(jù)類型。dict1 =

6、 author : Fan Shengbao , software : Abaqus dict1 print print print print datadict1()()() = 2017#添加一個字典元素 software # 打印 software 鍵的鍵值#打印所有鍵#打印所有的鍵值#打印所有鍵及其鍵值程序輸出結(jié)果：Abaqussoftware, Data, authorAbaqus, 2017, Fan Shengbao (software,Abaqus),(Data,2017),(author,Fan Shengbao) 從打印的結(jié)果可以看出，字典的存儲是無順序的。獲取字典鍵值需通

7、過鍵來訪問，鍵是唯 一的，多個鍵可以對應(yīng)相同的內(nèi)容。Python 集合Python 中集合( set )的概念來源于數(shù)學在的集合，集合中的每個元素都是唯一存在，多 次添加同一元素只存在一個。集合區(qū)別于列表和元組，其不能通過下表進行訪問，但可以將其 轉(zhuǎn)換位列表后再進行其他操作。set1 = set ( abcde )print set1( f )#添加 f 元素( b )#添加 b元素print set1print list(set1)輸出結(jié)果：set(a, c, b, e, d)set(a, c, b, e, d, f)a, c, b, e, d, fPython 中集合常見操作方法：表 1-

8、2 Python 中集合常見操作方法操作方法 list1 list2 list1 & list2功能list1 | list2()()()list1 與 list2 list1 與 list2 list1 與 list2 (a)向 list1list1list1list1的差集的交集的并集中添加一個元素(1,2,3) 向 list1 ( a) 移除 list1中添加多個元素中的 a元素Python 字符串Python 中的字符串是一種只能訪問的數(shù)據(jù)類型，定義之后不能對其內(nèi)容進行修改，否則 程序?qū)伋霎惓?。str1 = Abaqus Pythonprint str1 0: 6print ( 30

9、, - )程序運行結(jié)果：AbaqusAbaqus PythonPython 字符串常見操作方法：表 1-3 Python 字符串常見操作方法操作方法功能()()()()()()()()()()()()(substr,start,end) 從 str1 中搜索 substr ，不指定 start 和 end 時指搜索整個字符串，可以只單獨指定(substr,start,end)(str)(str)(n,char)(n,char)充(n,char)充將 str1將 str1(old,new,count) count 為替換次數(shù)，若省略只替換一次 (char) 去除 str1 前后的 char ，若

10、省略則去除前后空格 (sep,maxcount) 以 sep 分割字符串， maxcount 為最大分割次數(shù) (可省略)，省略 sep 則使用空格進行分割start獲取字符出現(xiàn)次數(shù)是否以str開始是否以str結(jié)尾以str1為中心獲取 n個字符，不夠部分使用char 填充以str1為左對齊獲取n 個字符，不夠部分使用char 填以str1為右對齊獲取n 個字符，不夠部分使用char 填全部轉(zhuǎn)換為大寫 全部轉(zhuǎn)換為小寫Python 分支語句if 分支語句有以下三種基本形式，可根據(jù)不同情況選用不同的形式，使用時需替換 pass占位語句：形式一形式二形式三if condition1if conditio

11、n :passif condition :passelif condition2passelse :passpasselse :passPython 循環(huán)語句Python 編程語言只包含兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)，分別是 for 循環(huán)和 while 循環(huán)。 for 循環(huán)要比while 循環(huán)使用更加頻繁。1.8.1 for 循環(huán)for 循環(huán)主體結(jié)構(gòu)： for i in range (1, 10):passelse :pass其中 pass 為占位符， else 可省略， else 只有在 for 循環(huán)不是由 break 中斷的情況下才會 執(zhí)行 else 下的語句。for 循環(huán)可遍歷元組、列表和字符串：for

12、i in 1, 2, 3, 4, 5:print ifor 具有一些比較高級的迭代功能(比普通循環(huán)更加高效，執(zhí)行速度更快) ： print i *i for i in range (10)print ( i , j ) for i in range ( 3) for j in range (3) if i != j 程序執(zhí)行結(jié)果：0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81(0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 2), (2, 0), (2, 1)1.8.2 while 循環(huán)while 循環(huán)主體結(jié)構(gòu)：i = 0while i Run Script 再選擇

13、需要運行的 Python 程序文件 直接在宏程序里面編寫程序，再調(diào)用宏管理器( File Macro Manager)執(zhí)行程序只寫幾行代碼的話，可以到 ABAQUS軟件底部的 kernel command line interface 中編 寫圖 1.3 kernel command line interface窗口編 寫 ABAQUS/Python程序下面是一個 ABAQUS/Python 程序的簡單例子：該段程序生成如圖所示的三維模型，并導入 到裝配模塊中。#-*- coding:utf-8 -*- from abaqus import * # 導入 Abaqus 常量模塊 from ab

14、aqusConstants import * #導入 Abaqus 中常用的模塊，例如 step ， material from caeModules import *# 新建一個 Model 并命名為 Model-1model1 = ( name=Model-1 )# 創(chuàng)建一個三維可變形實體，并命名為 Part-1part1 = ( name=Part-1, dimensionality =THREE_D,type# 創(chuàng)建一個名為 Sketch-1=DEFORMABLE_BO)DY的草圖skt = ( name=Sketch-1, sheetSize =100)#在創(chuàng)建的草圖中繪制一個矩形(

15、 point1 =(- 50,- 50), point2 =( 50, 50) #在草圖中心繪制一個 R=25 的圓 skt . CircleByCenterPerimeter( center =(0, 0), point1 =( 25, 0)# 對草圖 skt 進行拉伸，指定深度為 50( sketch =skt , depth =50) asm =# 訪問裝配模塊# 將新建的 part1 添加到裝配中( name=Part-1-1 , part =part1 , dependent =ON)ABAQUS錄制 Python 程序使用宏管理器可以將對 ABAQUS的操作錄制成 Python 程

16、序，通過宏錄制可縮短程序開發(fā)時 間，方便對 ABAQUS軟件進行二次開發(fā)。稍加修改錄制后的程序，就能得到想要的效果。下圖為 ABAQUS軟件的宏管理器( File Macro Manager)： 圖 1.4 ABAQUS 軟件宏管理器點擊 Create 能夠?qū)?ABAQUS軟件的操作進行錄制，生成 Python 代碼并添加到宏管理器 中，某些情況下需對程序進行一定的編輯才能重復出錄制的操作，直接運行可能得不到與之前 操作一樣的結(jié)果或者程序直接報錯。ABAQUS/Python 對象介紹2.4.1 session 對象session 模塊主要用來控制窗口顯示屬性，例如新建多個窗口、設(shè)置窗口大小、調(diào)

17、整當前 顯示窗口和打開 odb 文件等。錄制程序時會出現(xiàn)多行以 session 開頭的語句，但其中大部分記 錄的是我們調(diào)整視圖的操作，例如轉(zhuǎn)動或平移一下模型，編輯時可刪除這些語句。獲取當前顯示的窗口名稱：viewportName =獲取當前顯示的窗口的 model 名稱：viewportName =modelName= viewportName .新建一個窗口：( name = Viewport: 2 )2.4.2 mdb 對象mdb對象是 ABAQUS前處理中最為重要的一個對象，是一個頂層對象，下面包含著豐富的 子對象和方法。表 1-6 mdb 對象信息成員類型名稱功能構(gòu)造函數(shù)Mdb()生成

18、一個新的模型數(shù)據(jù)庫openMdb()新建一個 cae 文件，參數(shù)為 cae 文件完整路徑()關(guān)閉當前 cae 文件，并不保存成員函數(shù)()保存當前 cae 文件()另存為 cae 文件，參數(shù)為另存 cae 文件的完整路徑()生成一個 model ，參數(shù)為 model 名成員變量()當前模型創(chuàng)建的所有 job()當前模型所有的 model每個 cae 文件包含一個或多個 Model ，大部分前處理信息均包含在每個 Model 下面，通過 modelName 可單獨訪問每個 Model 下的數(shù)據(jù)。通過每個 Model 可繼續(xù)訪問之下的 part 、 material 和 rootAssembly 等

19、。圖 1.5 Model 下的部分對象Python 在前處理中，可以用來建立復雜的三維模型，下面程序建立了一個三維函數(shù)曲面 圖，數(shù)學公式如式所示，代碼如下：x2 y2z 3x e x y ; x, y 2.5 2.5 ()#程序開始#-*- coding:utf-8 -*-from abaqus import *from abaqusConstants import *from caeModules import *import mathpart1 = Model-1 . Part ( name=Part-1 , dimensionality=THREE_D, type =DEFORMABLE

20、_BO)DYpoint_U = point_Utemp = None point_V = point_Vtemp = for i in range (- 100, 100):()for i in xrange (- 100, 100): point_U = for j in xrange (- 100, 100):x= *iy= *jcoord = ( x, y, 3* x*(- x* 2- y* 2)( coord ) point_V j +100 . append( coord )( points =point_U , mergeType =MERG,E meshable =ON, smo

21、othClosedSpline =ON) for i in point_V :( points =i , mergeType =MERG,E meshable =ON, smoothClosedSpline =ON) part2 = Model-1 . Part ( name=Part -2 ,dimensionality=THREE_D, type =DEFORMABLE_BO)DYedges = for i in point_V :( points =i , mergeType =MERG,Emeshable=ON, smoothClosedSpline =ON)for i in poin

22、t_V : ( startCondition =NONE, endCondition =NONE) asm = Model-1 . rootAssembly ( name=Part-1-1 , part =part1 , dependent=ON) ( name=Part-2-1 , part =part2 , dependent =ON) Viewport: 1. setValues ( displayedObject =asm)該程序生成兩個三維模型，如圖所示： 圖 1.6 線框模型 圖 1.7 曲面模型2.4.3 odb 對象odb 對象和 mdb對象有很多的相似性，包含的對象和訪問方式

23、也幾近相同。下面代碼可用 于讀取指定 odb 文件的最后分析步的最大應(yīng)力并打印顯示出來： def readMaxStress ( myViewport, jobName ):path = ()= ( name=path +jobName+.odb )( displayedObject =o1)S ,outputPosition=INTEGRATION_POIN,T refinement =(INVARIANT ,Mises ), )UNDEFORMED, )CONTOURS_ON_DEF , )2.5 print 完整二次開發(fā)示例 該段程序?qū)崿F(xiàn)了平板拉伸應(yīng)力分析，完成了從建模、添加邊界條件載荷

24、、監(jiān)控計算狀態(tài)和 應(yīng)力自動讀取完整分析過程。#-*- coding:utf-8 -*-from abaqus import *from abaqusConstants import *from caeModules import *import osimport _main_def PlateTensile ( h, w, r, t, f ): #檢測輸入是否正確 if r =h/:print Error: Radius Heightreturn Falseif r =w/:print Error: Radius widthreturn Falseif r =0 or t = 0 or f0:

25、print ERROR!return False# 創(chuàng)建名為 Model - 1的模型對象 model = (name = Model-1 )part = ( name=Part-1 , dimensionality =THREE_,D type =DEFORMABLE_BO)DYasmskt1 = ( name=Skt1 , sheetSize =200)( point1 =(- w/,-h/, point2 =(w/, h/)( center =(0, 0), point1=(r, 0)( sketch = skt1 ) Viewport: 1 . setValues ( displaye

26、dObject =part )( name=Material-1 ) Material-1 . Elastic ( table =(, ,)( name=Section-1 , preIntegrate =OFF,material =Material-1 , thicknessType =UNIFORM, thickness =t,thicknessField= , idealization =NO_IDEALIZATION,poissonDefinition temperature integrationRule=DEFAULT, thicknessModulus =None,=GRADIE

27、NT, useDensity =OFF,=SIMPSON, numIntPts =5)f1 =region = ( faces =f1 )( region =region , sectionName =Section-1 ,offset =, offsetType =MIDDLE_SURFAC, E offsetFieldthicknessAssignment=FROM_SECTIO)N( name=Part-1-1 , part =part , dependent =ON)( name=Step-1 , previous =Initial ) s1 = Part-1-1 . edges ed

28、ges1 = ( w/, 0, 0),) edges2 = (- w/, 0, 0),) rp1 = ( point =(w/, 0, 0) region1 = ( edges =edges1 ) region2 =( referencePoints =(,) #參考點和邊進行耦合操作( name=Constraint-1 , controlPoint =region2 ,surface =region1 , influenceRadius =WHOLE_SURFA,CEcouplingType =KINEMATIC, localCsys =None, u1 =ON, u2 =ON, u3 =

29、ON, ur1 =ON, ur2 =ON, ur3 =ON)( name=Load-1 , createStepName =Step-1 ,region =region2 , cf1 =f , distributionType =UNIFORM, field =localCsys =None)( name=BC-1 , createStepName =Initial , region=( edges =edges2 ), localCsys =None)( regions =f1 , elemShape =QUAD)( size =( w+h)/, deviationFactor =, min

30、SizeFactor =()jobName = Test-1( name=jobName, model =Model-1 , description = ,type =ANALYSIS, atTime =None, waitMinutes =0, waitHours =0, queue =None, memory=90, memoryUnits =PERCENTAG, E =SINGLE,getMemoryFromAnalysis=True , explicitPrecisionnodalOutputPrecision=SINGLE, echoPrint =OFF,modelPrint =OF

31、F, contactPrint =OFF, historyPrint=OFF,= , scratch = , resultsFormatmultiprocessingMode =DEFAULT, numCpus=1, numGPUs=0) from jobMessage import JOB_ABORTED, JOB_COMPLETE, JDOB_SUBMITTED #讀取最大應(yīng)力值并打印userSubroutine=ODB,def readMaxStress ( userData ): path = () o1 = ( name=path + +jobName+.odb ) ( displa

32、yedObject S , outputPosition=o1)=INTEGRATION_POIN,T refinement =(INVARIANT, Mises ), ) , ), ) print myViewport = Viewport: 1 UNDEFORMEDCONTOURS_ON_DEFdef dealResult ( jobName, messageType, data , userData ):if messageType =JOB_ABORTE:Dprint ERROR! . center ( 100, - )if messageType =JOB_COMPLETE: Dprint COMPLETED. center (100, - )readMaxStress( us