搜索ABAQUS程序化建模教程（二）——模型的創(chuàng)建和批量修改【轉(zhuǎn)發(fā)】
2017-01-20 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
1. 如何用python創(chuàng)建模型?
2. 如何用python批量剖分模型?
3. 你們還是仔細(xì)看看吧,別偷懶了。
上回小胖給大家介紹了Python與ABAQUS的一些相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容(自己挖的坑,跪著也要填完),當(dāng)然針對(duì)是菜鳥(niǎo)寶寶的。高手可以對(duì)本系列教程無(wú)視,只“贊賞”就好了。
后面我們具體講一下如何在CAE界面內(nèi)運(yùn)行你所需要的命令。今天我們先講一下建模相關(guān)的。
最近的4個(gè)Abaqus版本中,6.12和6.13采用的是Python 2.6.2, 6.14和2016(內(nèi)部版本6.16)采用的是Python 2.7.3。這可以在CAE界面中的Help-about abaqus中查詢得到。
Abaqus應(yīng)該是集成了Python的基本程序包,所以各位應(yīng)該不用擔(dān)心自己系統(tǒng)內(nèi)的Python會(huì)和Abaqus自帶的Python產(chǎn)生沖突。Python程序基本的功能,包括文件讀寫、函數(shù)運(yùn)算甚至系統(tǒng)命令的調(diào)用,你都可以在CAE內(nèi)通過(guò)run script完成。借用 Simwe/Abaqus 吳聊SP版主的一句話——Abaqus采用Python做前后處理,簡(jiǎn)直太英明了。
小胖現(xiàn)在CAE里建立了這么一個(gè)三維塊體
方法嘛,當(dāng)然是part-create,然后通過(guò)sketch畫(huà)好截面圖后拉伸形成的啦。我們看看相關(guān)jnl文件中的對(duì)應(yīng)命令是什么
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from part import *
from material import *
from section import *
from assembly import *
from step import *
from interaction import *
from load import *
from mesh import *
from optimization import *
from job import *
from sketch import *
from visualization import *
from connectorBehavior import *
mdb.models['Model-1'].ConstrainedSketch(name='__profile__', sheetSize=200.0)
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].Line(point1=(0.0, 0.0), point2=(
15.0, 0.0))
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].HorizontalConstraint(
addUndoState=False, entity=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[2])
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].Line(point1=(15.0, 0.0), point2=(
15.0, 15.0))
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].VerticalConstraint(addUndoState=
False, entity=mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[3])
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].PerpendicularConstraint(
addUndoState=False, entity1=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[2], entity2=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[3])
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].Line(point1=(15.0, 15.0), point2=
(0.0, 15.0))
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].HorizontalConstraint(
addUndoState=False, entity=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[4])
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].PerpendicularConstraint(
addUndoState=False, entity1=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[3], entity2=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[4])
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].Line(point1=(0.0, 15.0), point2=(
0.0, 0.0))
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].VerticalConstraint(addUndoState=
False, entity=mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[5])
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].PerpendicularConstraint(
addUndoState=False, entity1=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[4], entity2=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].geometry[5])
mdb.models['Model-1'].Part(dimensionality=THREE_D, name='soil', type=
DEFORMABLE_BODY)
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].BaseSolidExtrude(depth=20.0, sketch=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'])
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其實(shí)前面紅字部分的眾多import,只有part和sketch是對(duì)這一步創(chuàng)建part有用的。寶寶們可以通過(guò)命令mdb.models['Model-1'].sketches系列命令看出如何在命令窗口用Python操作sketch。
各個(gè)命令基本都有相應(yīng)的CAE操作對(duì)應(yīng),舉個(gè)栗子:
mdb.models['Model-1'].Part(dimensionality=THREE_D, name='soil', type=
DEFORMABLE_BODY)
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].BaseSolidExtrude(depth=20.0, sketch=
mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'])
就對(duì)應(yīng)以下操作:
各位寶寶其實(shí)可以保存jnl文件,如果沒(méi)有CAE文件或相關(guān)文件丟失時(shí),可以直接運(yùn)行jnl中相關(guān)命令,很快可以恢復(fù)模型。事實(shí)上,Abaqus自己recovery的時(shí)候應(yīng)該也是以jnl文件為依據(jù)的。
剖分的CAE操作,寶寶們想必已然很熟悉了。但在實(shí)際工程的模擬中,往往需要剖幾十次甚至上百次,這就不好玩了。比如一個(gè)隧道,需要模擬100步的開(kāi)挖,那么就需要沿著軸線方向至少剖分100次。這種情況看起來(lái)比較復(fù)雜,其實(shí)還是有規(guī)律可循的——因?yàn)檠刂S線方向每隔比如2米就剖分一次,寶寶們很容易想到用循環(huán)命令。現(xiàn)在小胖提供一個(gè)速成的方法。
我們還是以上邊那個(gè)三維實(shí)體為例,假如需要沿Z軸方向剖分100次,那么每次剖分間距即為20/100=0.2 m。在CAE中,我們通常直接選用cell的剖分模式。
如果需要用define cutting plane模式,那么需要沿Z軸先布置好對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn)(datum-point)。
我們以上圖箭頭所指向的點(diǎn)為參考點(diǎn),沿Z軸正向偏移0.2,創(chuàng)建第一個(gè)datum point。然后保存,去jnl文件中查看相關(guān)命令:
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].DatumPointByOffset(point=
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].vertices[10], vector=(0.0, 0.0, 0.2))
我們看到最后一個(gè)vector=(0.0, 0.0, 0.2)那個(gè)命令中有0.2,就知道循環(huán)有望啊。按照以下命令:
from part import *
for i in range(1, 101):
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].DatumPointByOffset(point=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].vertices[10], vector=(0.0, 0.0, 0.2*i))
注意兩點(diǎn):1. 不要忘了import;2.python循環(huán)計(jì)數(shù)是從0開(kāi)始,循環(huán)至給定結(jié)尾的上一個(gè)整數(shù),對(duì)于我們上邊的例子也就是100。
先來(lái)看下效果:
是不是很痛快?是不是覺(jué)得如果早知道,手就不用抽筋了?反正當(dāng)時(shí)小胖是這么想的。我們?cè)賮?lái)看看剖分的命令能不能循環(huán)。先在CAE里剖分一下試試,看看jnl命令:
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].PartitionCellByPlanePointNormal(cells=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].cells.getSequenceFromMask(('[#1 ]', ), ), normal=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].edges[1], point= mdb.models['Model-1'].parts['soil'].datums[105])
一臉懵逼啊,什么鬼啊?怎么還有亂碼亂入??getSequenceFromMask是哪國(guó)人?
別著急。“在做abaqus二次開(kāi)發(fā)時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到getSequenceFromMask,里面給出的是一個(gè)掩碼編碼,一般不具備通用性,在參數(shù)化建模或者優(yōu)化分析里面應(yīng)避免使用它。”大家可以參考這個(gè)帖子
http://forum.simwe.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1111700&highlight=abaqus%2Brpy%2Bmask
反正輸入命令
session.journalOptions.setValues(replayGeometry=INDEX,recoverGeometry=INDEX)
就對(duì)了。
然后我們看下命令形式是啥
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].PartitionCellByPlanePointNormal(cells=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].cells[0:1], normal=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].edges[1], point=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].datums[105])
是不是友好多啦?但datums后面中括號(hào)里的序號(hào)咋獲得?這個(gè)實(shí)際上可以通過(guò)建立datum point的時(shí)候采用命令
d=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].DatumPointByOffset(point=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].vertices[10], vector=(0.0, 0.0, 0.2))
獲得。如果需要獲取id,那么直接“d.id”即可。這樣,我們就可以重新來(lái)一遍,思路是先創(chuàng)建一個(gè)datum point,然后獲取datum的id,再接著創(chuàng)建partition。因?yàn)槿绻€采用define cutting plane的方法創(chuàng)建partition的話,中間需要edges等幾何信息都會(huì)隨著剖分的進(jìn)行而改變,因此,我們需要一個(gè)全局不變的參考方式。我們這里選擇先定義切割平面。有了datum point,自然很容易創(chuàng)建切割平面。但需要一個(gè)參考軸。我們可以先定義一個(gè),即Z軸
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].DatumAxisByPrincipalAxis(principalAxis=ZAXIS)
然后此時(shí),我們的datum point也不宜在用偏移的方式,寶寶們可以直接采用coordinate的方式來(lái)獲取命令,也就是下圖所示
然后我們就可以進(jìn)行剖分程序了。總的程序如下:
from part import *
a=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].DatumAxisByPrincipalAxis(principalAxis=ZAXIS)
aid=a.id # 創(chuàng)建參考軸線
for i in range(1, 101):
d=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].DatumPointByCoordinate(coords=(0.0, 0.0, 0.2*i)) #以坐標(biāo)的方式創(chuàng)建參考點(diǎn)們
did=d.id #當(dāng)前創(chuàng)建的參考點(diǎn)的id號(hào)
p=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].DatumPlaneByPointNormal(normal=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].datums[aid], point=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].datums[did]) #創(chuàng)建參考平面,將用來(lái)切割模型
pid=p.id #參考平面的id號(hào)
mdb.models['Model-1'].parts['soil'].PartitionCellByDatumPlane(cells=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].cells[:], datumPlane=mdb.models['Model-1'].parts['soil'].datums[pid]) #批量切割
我們來(lái)看看效果
所謂授人以魚(yú)不如授人以漁。寶寶們可以按照小胖今天所講的方法自己探索Python的程序化建模方法。
轉(zhuǎn)自微信號(hào):算盤坊
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