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《Abaqus GUI程序开发指南(Python语言)》——第一章 概述1.1 简单插件实例——创建带孔板有限元模型...

發布時間:2025/1/21 python 137 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 《Abaqus GUI程序开发指南(Python语言)》——第一章 概述1.1 简单插件实例——创建带孔板有限元模型... 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

本節書摘來自異步社區《Abaqus GUI程序開發指南(Python語言)》一書中的第1章,第1.1節,作者: 賈利勇 , 富琛陽子 , 賀高 , 周正光 更多章節內容可以訪問云棲社區“異步社區”公眾號查看。

第一章?概述

Abaqus GUI程序開發指南(Python語言)
工欲善其事,必先利其器。對于CAE分析工程師而言,一個好的軟件平臺就是一把利器,基于軟件平臺的二次開發就是讓工具更加豐富、便捷和高效。Abaqus的二次開發一般分為子程序開發和用戶圖形界面程序(Graphical User Interface,GUI)開發兩類,有很多初學者經常把兩者混淆,分不清兩者的區別。Abaqus子程序開發基于Fortran語言,用戶可以根據實際需求編寫材料本構關系(UMAT/VUMAT)、自定義單元UEL以及其他多種子程序(UVARM、DLOAD、USDFLD等等)。用戶圖形界面程序開發則是基于Python語言,主要是根據需求對原有Abaqus/CAE功能組件進行擴展,開發專用的前后處理模塊以及GUI工具等。本書的內容僅針對基于Python語言的GUI程序開發。在本章中,將通過一個簡單的插件實例介紹Abaqus GUI程序開發的概念、作用及意義。

1.1 簡單插件實例——創建帶孔板有限元模型

熟悉Abaqus/CAE的人應該知道,當點擊Plug-ins→Toolboxes→Examples菜單時,會彈出如圖1.1所示工具條。



這是Abaqus/CAE內嵌的一個簡單插件程序(plug-in),在上述窗口中輸入零件名、零件寬度、高度以及圓孔半徑之后,點擊“OK”,則會自動在Abaqus中生成帶孔板的幾何模型。

該程序僅能實現帶孔板的幾何創建,本節將以此為基礎,在源程序的基礎上稍加改進,使其可實現帶孔板有限元分析模型的參數化建模。圖1.3為改寫之后的插件程序界面示意圖。下面將對該插件程序的構成進行詳細介紹。

該插件程序共由4個文件組成。

(1)注冊文件createPlateWithhole_plugin.py

(2)圖形界面文件createPlateWithholeDB.py

(3)內核執行文件createPlateModul.py

(4)圖標文件planewithhole.png

其中圖標文件如圖1.4所示,圖標文件即為插件窗口中的示意圖,Abaqus支持bmp、 gif、 png、 xpm等多種格式的圖片,本實例中采用的是png格式圖片,其他3個組成文件將在后面分別介紹。


https://yqfile.alicdn.com/11fec8c93bd10991f708ce3d284550d22247cdbf.png" >

上述文件均存放在隨書配套資源chapter 1createPlateWithhole文件夾內。將文件夾createPlateWithhole及內部文件復制到Abaqus工作目錄或者安裝目錄下的Abaqus_plugins文件夾下(沒有的話請自行創建該文件夾),例如:

安裝目錄D:SIMULIA6.10Abaqus_pluginscreatePlateWithhole  

當前工作目錄D:TEMPAbaqus_plugins 

重新啟動Abaqus/CAE主界面,在Plug-ins菜單下會出現名為“創建帶孔板”的功能子菜單,如圖1.5所示。


https://yqfile.alicdn.com/0e26a5d47d48d12e3ac92e3837ae9de05fae97c8.png ">

將圖1.3中所示的參數填寫完整并執行程序,可自動生成帶孔板拉伸的有限元模型,并可直接將其提交計算,模型如圖1.6所示。



提交計算后,可以得到圖1.7所示的應力云圖。


https://yqfile.alicdn.com/9f90a4ab75405157c47e6dad0ade1ddb5670f7df.png" >

1.1.1 注冊文件
本插件程序中的注冊文件命名為createPlateWithhole_plugin.py,其主要作用是注冊插件程序以及其中的關鍵字等。其程序源代碼如下。

#文件名createPlateWithhole_plugin.py #中文編碼 # -* - coding:UTF-8 -*- from abaqusGui import * from abaqusConstants import ALL import osutils, os ##################################################################### # Class definition                             ##################################################################### class createPlateWithhole_plugin(AFXForm): #~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ def __init__(self, owner):   # Construct the base class. # AFXForm.__init__(self, owner) self.radioButtonGroups = {} self.cmd = AFXGuiCommand(mode=self, method='createPlateFunction', objectName='createPlateModul', registerQuery=False) pickedDefault = '' self.partnameKw = AFXStringKeyword(self.cmd, 'partname', True, 'part-1') self.widthKw = AFXFloatKeyword(self.cmd, 'width', True,100) self.heightKw = AFXFloatKeyword(self.cmd, 'height', True,100) self.radiusKw = AFXFloatKeyword(self.cmd, 'radius', True,5) #~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ def getFirstDialog(self): import createPlateWithholeDB return createPlateWithholeDB.createPlateWithholeDB(self) #~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ def doCustomChecks(self): # Try to set the appropriate radio button on. If the user did # not specify any buttons to be on, do nothing. # for kw1,kw2,d in self.radioButtonGroups.values(): try: value = d[ kw1.getValue() ] kw2.setValue(value) except: pass #對輸入數據格式進行檢查,不滿足要求時提示警告 if self.widthKw.getValue()<=0: showAFXErrorDialog(getAFXApp().getAFXMainWindow(), '寬度必須為正數') return False elif self.heightKw.getValue()<=0: showAFXErrorDialog(getAFXApp().getAFXMainWindow(), '高度必須為正數') return False elif self.radiusKw.getValue()<=0: showAFXErrorDialog(getAFXApp().getAFXMainWindow(), '孔半徑必須是正數.') return False else: return True  #~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ def okToCancel(self): # No need to close the dialog when a file operation (such # as New or Open) or model change is executed. # return False #~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ # Register the plug-in # thisPath = os.path.abspath(__file__)        #指定路徑 thisDir = os.path.dirname(thisPath) toolset = getAFXApp().getAFXMainWindow().getPluginToolset() toolset.registerGuiMenuButton( buttonText='創建帶孔板', object=createPlateWithhole_plugin(toolset), messageId=AFXMode.ID_ACTIVATE, icon=None,               #指定圖標為空 kernelInitString='import createPlateModul' ,  #內核初始化指令 applicableModules=ALL,  #指定使用模塊,默認為全部 version='1.0',       #軟件版本 author='jly',       #軟件作者 description='N/A',     #軟件描述 helpUrl='N/A'      #幫助文檔路徑指定 )

提示

以上代碼是本書中出現的第一段代碼,需要提醒讀者注意的是,在Python語言中,代碼的縮進是一種語法,Python依靠每行代碼的縮進位置來判斷代碼的分塊、區分代碼塊之間的層次關系,錯誤的縮進位置將會導致程序執行錯誤,讀者應對此予以特別注意,有關Python編碼規則的內容請參照本書2.3節內容。
編寫代碼時建議使用UltraEdit或者Notepad++等文本編輯軟件,本書在編寫過程中采用的是Notepad++軟件(免費),該軟件支持Python等多種語言的語法著色。

1.1.2 圖形界面文件
圖形界面文件的主要作用是定義各類窗體、控件,關聯控件的執行命令及對象。通過定義文本框、單復選按鈕、表格等各類控件,用戶可以方便地將所需參數集成到統一的圖形界面下,形成友好的輸入輸出界面。本插件程序中的圖形界面文件命名為createPlateWithholeDB.py,其程序源代碼如下。

# -* - coding:UTF-8 -*- from abaqusConstants import * from abaqusGui import * from kernelAccess import mdb, session import os thisPath = os.path.abspath(__file__)  #設置當前路徑 thisDir = os.path.dirname(thisPath) ##################################################################### # Class definition ##################################################################### class createPlateWithholeDB(AFXDataDialog): #~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ def __init__(self, form): # Construct the base class. # AFXDataDialog.__init__(self, form, ' 帶孔板參數化建模程序', self.OK|self.CANCEL, DIALOG_ACTIONS_SEPARATOR)  #創建對話框,該對話框有OK、CANCEL按鍵   okBtn = self.getActionButton(self.ID_CLICKED_OK) okBtn.setText('OK') #定義OK按鈕   GroupBox_1 = FXGroupBox(p=self, text='參數', opts=FRAME_GROOVE)  AFXTextField(p=GroupBox_1, ncols=12, labelText='零件名 :', tgt=form.partnameKw, sel=0) #定義文本框 AFXTextField(p=GroupBox_1, ncols=12, labelText='寬度(w):', tgt=form.widthKw, sel=0) AFXTextField(p=GroupBox_1, ncols=12, labelText='高度(h):', tgt=form.heightKw, sel=0) AFXTextField(p=GroupBox_1, ncols=12, labelText='半徑(r):', tgt=form.radiusKw, sel=0) GroupBox_3 = FXGroupBox(p=self, text='示意圖', opts=FRAME_GROOVE) fileName = os.path.join(thisDir, r'planewithhole.png')   #指定示意圖圖標 icon = afxCreatePNGIcon(fileName)#創建圖標 FXLabel(p=GroupBox_3, text='', ic=icon)       #定義示意圖標簽

1.1.3 內核執行文件
內核執行文件是插件程序的核心,其作用是驅動Abaqus/CAE執行內部命令,完成CAE建模以及數據處理等功能。本插件程序中的內核執行文件命名為createPlateModul.py,其程序源代碼如下。

# -* - coding:UTF-8 -*- from abaqus import * from abaqusConstants import * def createPlateFunction(partname, width, height, radius): #參數調用 mdb.models['Model-1'].ConstrainedSketch(name= ' __profile__' , sheetSize=200.0) mdb.models['Model-1'].sketches[ '__profile__ ' ].rectangle(point1=(0.0, 0.0), point2=(width, height)) mdb.models['Model-1'].sketches[ ' __profile__' ].CircleByCenterPerimeter(center=( width/2, height/2), point1=(width/2+radius, height/2)) mdb.models['Model-1'].Part(dimensionality=THREE_D, name=partname, type= DEFORMABLE_BODY) mdb.models['Model-1'].parts[partname].BaseShell(sketch= mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__']) p = mdb.models['Model-1'].parts[partname] session.viewports['Viewport: 1'].setValues(displayedObject=p) del mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'] #創建幾何 mdb.models['Model-1'].Material(name='AL') mdb.models['Model-1'].materials['AL'].Elastic(table=((70000.0, 0.3), )) mdb.models['Model-1'].HomogeneousShellSection(name='al', preIntegrate=OFF, material='AL', thicknessType=UNIFORM, thickness=1.0, thicknessField='', idealization=NO_IDEALIZATION, poissonDefinition=DEFAULT, thicknessModulus=None, temperature=GRADIENT, useDensity=OFF, integrationRule=SIMPSON, numIntPts=5) f = p.faces faces = f.getSequenceFromMask(mask=('[#1 ]', ), ) region = p.Set(faces=faces, name='Set-2') p.SectionAssignment(region=region, sectionName='al', offset=0.0, offsetType=MIDDLE_SURFACE, offsetField='', thicknessAssignment=FROM_SECTION) #建立材料并賦予屬性 session.viewports['Viewport: 1'].partDisplay.setValues(mesh=ON) session.viewports['Viewport: 1'].partDisplay.meshOptions.setValues( meshTechnique=ON) session.viewports['Viewport: 1'].partDisplay.geometryOptions.setValues( referenceRepresentation=OFF) #切換到mesh模塊 p = mdb.models['Model-1'].parts[partname] p.seedPart(size=4.0, deviationFactor=0.1, minSizeFactor=0.1)      f = p.faces                        pickedRegions = f.findAt(((width/2, 0.0, 0.0), )) p.setMeshControls(regions=pickedRegions, elemShape=QUAD,algorithm=MEDIAL_AXIS) #設定網格劃分格式 p.generateMesh()  #網格劃分  a = mdb.models['Model-1'].rootAssembly                      session.viewports['Viewport: 1'].setValues(displayedObject=a) #切換到裝配模塊 a = mdb.models['Model-1'].rootAssembly  a.DatumCsysByDefault(CARTESIAN)      p = mdb.models['Model-1'].parts[partname] a.Instance(name=partname+'-1', part=p, dependent=ON) #創建裝配實例 mdb.models['Model-1'].StaticStep(name='Step-1', previous='Initial', nlgeom=ON) session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.setValues(step='Step-1')  #創建分析步 session.viewports['Viewport: 1'].view.setValues(nearPlane=335.564,       farPlane=385.546, width=212.48, height=142.547, viewOffsetX=13.3712,  viewOffsetY=-7.13345)                          a = mdb.models['Model-1'].rootAssembly                   e1 = a.instances[partname+'-1'].edges                     edges1 = e1.findAt(((0.0, height/2, 0.0), ))                  region = a.Set(edges=edges1, name='Set-1')                 mdb.models['Model-1'].DisplacementBC(name='BC-1', createStepName='Step-1', region=region, u1=0.0, u2=0.0, u3=0.0, ur1=0.0, ur2=0.0, ur3=0.0,    amplitude=UNSET, fixed=OFF, distributionType=UNIFORM, fieldName='',   localCsys=None)  #施加邊界條件   edges1 = e1.findAt(((width, height/2, 0.0), ))                    region = a.Set(edges=edges1, name='Set-2')                    mdb.models['Model-1'].DisplacementBC(name='BC-2', createStepName='Step-1',    region=region, u1=2.0, u2=UNSET, u3=UNSET, ur1=UNSET, ur2=UNSET, ur3=UNSET, amplitude=UNSET, fixed=OFF, distributionType=UNIFORM, fieldName='',     localCsys=None) #施加位移載荷 mdb.Job(name='Job-hole', model='Model-1', description='', type=ANALYSIS,  atTime=None, waitMinutes=0, waitHours=0, queue=None, memory=50,   memoryUnits=PERCENTAGE, getMemoryFromAnalysis=True,       explicitPrecision=SINGLE, nodalOutputPrecision=SINGLE, echoPrint=OFF,  modelPrint=OFF, contactPrint=OFF, historyPrint=OFF, userSubroutine='', scratch='', multiprocessingMode=DEFAULT, numCpus=1) #創建job 與50位技術專家面對面20年技術見證,附贈技術全景圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《Abaqus GUI程序开发指南(Python语言)》——第一章 概述1.1 简单插件实例——创建带孔板有限元模型...的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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