Workbench中利用python實現材料參數化定義

2017-09-15 by:CAE仿真在線來源:互聯網

在workbench中實現整個過程的參數化過程除了前幾次文章介紹的模型與網格,還應該包括材料參數的參數化定義。利用Python進行二次開發能夠實現材料參數的自由定義,比如來源于excel表格或者文檔的數據,通過Python代碼的自動讀取,參與到實際的有限元分析進程中。

由于在workbench中定義材料的操作比其他有限元軟件麻煩很多,因此先就在workbench中如何定義多種材料屬性作一些說明,以加強對材料定義過程的認識。此后再進行python材料參數的定義。

在Workbench平臺添加一個結構分析系統,右鍵進入材料編輯狀態,如下所示:

圖1

打開之后的界面如下所示,默認已經有了Structural Steel材料。

圖2

如果需要添加第二種材料,則進入Engineering Data Sources,如下所示。

圖3

進入之后如下所示。

圖4

材料參數可以進行修改,如下所示,按照圖5的順序即可修改某些材料參數,其中勾選1處表示進入編輯模式,只有進入編輯模式后才可以修改具體的某些參數。

圖5

如果想要添加第二種材料,那么點擊如下圖所示的添加按鈕即可。

圖6

同樣的,如果想要添加同一種材料但是不同的材料參數時,例如添加第二種鋼材,也是點擊添加按鈕,不過需要修改參數后再添加,注意,添加材料時需要先退出編輯模式。

最終添加了三種材料如下所示:

圖7

圖7中有是否抑制材料的選擇,如果選擇抑制,那么在后續選擇材料賦予時將看不到該材料。

上面的過程是如何定義多種不同的材料,下面便是具體給模型賦予材料。給模型賦予材料的基礎是solid,因此只有不同的solid才可能賦予不同的材料,在建模時需要考慮此問題。

進入Model模塊,先通過File-Refresh更新數據,然后如下所示:

圖8

可以給每一個solid分別賦予不同的材料,然后劃分網格即可。

以下一段代碼是在Workbench中通過Python設定材料的彈性模量和泊松比參數:

# encoding: utf-8

# Release 16.0

SetScriptVersion(Version="16.0.361")

template1 = GetTemplate(TemplateName="EngData")

system1 = template1.CreateSystem()

template2 = GetTemplate(

TemplateName="Static Structural",

Solver="ANSYS")

system2 = template2.CreateSystem(

Position="Right",

RelativeTo=system1)

engineeringDataComponent1 = system2.GetComponent(Name="Engineering Data")

engineeringDataComponent2 = system1.GetComponent(Name="Engineering Data")

engineeringDataComponent1.ReplaceWithShare(

TargetSystem=system2,

ComponentToShare=engineeringDataComponent2,

SourceSystem=system1)

engineeringData1 = system1.GetContainer(ComponentName="Engineering Data")

material1 = engineeringData1.GetMaterial(Name="Structural Steel")

matlProp1 = material1.GetProperty(Name="Elasticity")

E=220000000000

nu=0.29

E_str="%s [Pa]" % E

nu_str="%s" % nu

matlProp1.SetData(

Variables=["Young's Modulus"],

Values=[["%s" % E_str]])

matlProp1.SetData(

Variables=["Poisson's Ratio"],

Values=[["%s" % nu]])

engineeringDataComponent2.Update(AllDependencies=True)

上述代碼在workbench平臺定義了一個Engineering Data模塊和一個Static Structure模塊。該例子中將彈性模量和泊松比作為可以修改的材料參數,利用字符串變量E_str和nu_str獲取彈性模量和泊松比的值,再利用SetData函數將這兩個參數給Engineering Data模塊。

Workbench平臺的界面如下所示。