Abaquspython入门体会simwe-flin55.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中的一些模块，这些模块是abaqus已事先存储在文件中，要引入才这些模块能运行相应的命令session.viewportsViewport:

1.makeCurrent（）session.viewportsViewport:

1.maximize（）session.journalOptions.setValues（replayGeometry=COORDINATE,recoverGeometry=COORDINATE）对cae视窗的操作命令；maximize（）的括号好像是默认为当前值fromcaeModulesimport*fromdriverUtilsimportexecuteOnCaeStartupexecuteOnCaeStartup（）Mdb（）#-#Sketchprofileofthemount进入草图模块s=mdb.modelsModel-1.ConstrainedSketch（name=_profile_,sheetSize=0.3）建立一个sketch草图，草图的尺寸为0.3个单位；这个句子算是一个标准的Python语句，具体后面解释g,v,d,c=s.geometry,s.vertices,s.dimensions,s.constraintss.sketchOptions.setValues（decimalPlaces=3,viewStyle=AXISYM）s.setPrimaryObject（option=STANDALONE）设置草图为轴对称模式s.ConstructionLine（point1=（0.0,-100.0）,point2=（0.0,100.0）s.FixedConstraint（entity=g2）建立辅助线及约束mdb.modelsModel-1.sketches_profile_.sketchOptions.setValues（gridFrequency=4）sketch参数修改s.rectangle（point1=（0.01,0.0）,point2=（0.025,0.01）画矩形s.DistanceDimension（entity1=g2,entity2=v0,textPoint=（0.00998260825872421,-0.00830297358334064）,value=0.01）s.VerticalDimension（vertex1=v0,vertex2=v1,textPoint=（0.0,0.00851448811590672）,value=0.03）s.ObliqueDimension（vertex1=v0,vertex2=v3,textPoint=（0.025699570775032,-0.00830297358334064）,value=0.05）标注图形尺寸，还可以修改图形尺寸，如拉伸、压缩等s.CircleByCenterPerimeter（center=（0.085,0.025）,point1=（0.06,0.00740899052470922）画圆s.CoincidentConstraint（entity1=v5,entity2=g5）s.DistanceDimension（entity1=g2,entity2=v4,textPoint=（0.0811913833022118,-0.023865295574069）,value=0.1）s.VerticalDimension（vertex1=v2,vertex2=v4,textPoint=（0.115524396300316,0.0262394621968269）,value=0.0）s.ObliqueDimension（vertex1=v5,vertex2=v3,textPoint=（0.0519323498010635,0.0）,value=0.005）修改圆尺寸、移动位置没搞清楚修改尺寸命令有什么实际意义，直接定义好尺寸不就结了？

s.autoTrimCurve（curve1=g7,point1=（0.124150268733501,-0.00965208746492863）裁剪命令，其中g7是圆的线编号，g=s.geometrys.autoTrimCurve（curve1=g5,point1=（0.0601795427501202,0.020298857241869）s.autoTrimCurve（curve1=g4,point1=（0.0557677671313286,0.030869778245687）裁剪命令s.RadialDimension（curve=g8,textPoint=（0.0725325122475624,0.0207393132150173）,radius=0.047169905660283）d6.setValues（reference=ON）标注命令，标注界面很漂亮session.viewportsViewport:

1.view.fitView（）cae图形缩放的合适大小p=mdb.modelsModel-1.Part（name=Mount,dimensionality=AXISYMMETRIC,type=DEFORMABLE_BODY）p=mdb.modelsModel-1.partsMount命名modelp.BaseShell（sketch=s）s.unsetPrimaryObject（）session.viewportsViewport:

1.setValues（displayedObject=p）delmdb.modelsModel-1.sketches_profile_显示model#-#CreatematerialRubber创建材料模型mdb.modelsModel-1.Material（Rubber）mdb.modelsModel-1.materialsRubber.Hyperelastic（type=POLYNOMIAL,table=（）mdb.modelsModel-1.materialsRubber.hyperelastic.UniaxialTestData（table=（0.054E6,0.0380）,（0.152E6,0.1338）,（0.254E6,0.2210）,（0.362E6,0.3450）,（0.459E6,0.4600）,（0.583E6,0.6242）,（0.656E6,0.8510）,（0.730E6,1.4268）mdb.modelsModel-1.materialsRubber.hyperelastic.BiaxialTestData（table=（0.089E6,0.0200）,（0.255E6,0.1400）,（0.503E6,0.4200）,（0.958E6,1.4900）,（1.703E6,2.7500）,（2.413E6,3.4500）mdb.modelsModel-1.materialsRubber.hyperelastic.PlanarTestData（table=（0.055E6,0.0690）,（0.324E6,0.2828）,（0.758E6,1.3862）,（1.269E6,3.0345）,（1.779E6,4.0621）#CreatematerialSteel#mdb.modelsModel-1.Material（Steel）mdb.modelsModel-1.materialsSteel.Elastic（table=（200.E9,0.3）,）#Createsolidsectionsfortherubberandsteel#mdb.modelsModel-1.HomogeneousSolidSection（name=RubberSection,material=Rubber,thickness=1.0）mdb.modelsModel-1.HomogeneousSolidSection（name=SteelSection,material=Steel,thickness=1.0）#-#Partitionthepartintotworegions（rubberandsteelregions）切割体形成两个部分，从而可以赋予不同材料属性f,e,d=p.faces,p.edges,p.datumst=p.MakeSketchTransform（sketchPlane=f.findAt（coordinates=（0.043333,0.001667,0.0）,normal=（0.0,0.0,1.0）,sketchPlaneSide=SIDE1,origin=（0.033052,0.014514,0.0）s=mdb.modelsModel-1.ConstrainedSketch（name=_profile_,sheetSize=0.134,gridSpacing=0.003,transform=t）g,v,d1,c=s.geometry,s.vertices,s.dimensions,s.constraintss.sketchOptions.setValues（decimalPlaces=3）s.setPrimaryObject（option=SUPERIMPOSE）p.projectReferencesOntoSketch（sketch=s,filter=COPLANAR_EDGES）进入草图，并设置草图属性（图纸大小、网格间距等）s.Line（point1=（0.026948,-0.009514）,point2=（-0.03,-0.009514）s.HorizontalConstraint（entity=g.findAt（-0.001526,-0.009514）s.PerpendicularConstraint（entity1=g.findAt（0.026948,-0.012014）,entity2=g.findAt（-0.001526,-0.009514）作辅助线，findat（查找）命令很有用，可以用来选择实体pickedFaces=f.findAt（0.043333,0.001667,0.0）,）p.PartitionFaceBySketch（faces=pickedFaces,sketch=s）用辅助线分割体s.unsetPrimaryObject（）显示分割后体delmdb.modelsModel-1.sketches_profile_#-#Assignrubbersection实体指定不同的材料属性p=mdb.modelsModel-1.partsMountf=p.facesfaces=f.findAt（0.042303,0.006937,0.0）,）region=regionToolset.Region（faces=faces）p.SectionAssignment（region=region,sectionName=RubberSection,offset=0.0）#Assignsteelsection#faces=f.findAt（0.043333,0.003333,0.0）,）region=regionToolset.Region（faces=faces）p.SectionAssignment（region=region,sectionName=SteelSection,offset=0.0）a=mdb.modelsModel-1.rootAssemblysession.viewportsViewport:

1.setValues（displayedObject=a）#Setcoordinatesystem（donebydefault）#a.DatumCsysByDefault（CARTESIAN）#Instancethemount#p=mdb.mod