文章编号:
1009 ̄6825(2020)19 ̄0196 ̄03
基 于 Python 的 ABAQUS 在 特 征 值 屈 曲 分 析 上 的 应 用
收稿日期:
2020 ̄06 ̄22
作者简介:程可慧(1996 ̄ )ꎬ男ꎬ在读硕士
程 可 慧
(江西理工大学建筑与测绘工程学院ꎬ江西 赣州 341000)
摘 要:采用 Python 脚本语言实现 ABAQUS 的前处理过程ꎬ介绍了 ABAQUS 的脚本接口和常用的对象模型ꎬ通过 Python 脚本程序
控制 ABAQUS 的建模、划分网格以及施加荷载等过程ꎬ有效的解决了繁琐的 GUI 操作ꎬ极大的提高了前处理的效率ꎮ 以某钢柱为
例ꎬ介绍了基于 Python 的 ABAQUS 在特征值屈曲分析上的应用ꎮ
关键词:ABAQUSꎬPythonꎬ二次开发ꎬ特征值屈曲分析
中图分类号:TP319 文献标识码:A
0 引言
ABAQUS 软件是国际公认的大型通用非线性有限元分
析软件之一ꎬ广泛应用在各项研究领域ꎮ ABAQUS 具有丰
富的、可模拟任何实际形状的单元库ꎮ 并与之相应的拥有
多种类型的材料模型库ꎬ可模拟许多工程材料的 性能
[1]
ꎮ
ABAQUS/ CAE 拥有多项工作环境模块ꎬ包括模型的建造、
交互式提交作业、监控作业以及评估结构 的能力ꎮ 此外ꎬ
ABAQUS 具备两个主 要的 分析 模块:ABAQUS/ Standard 与
ABAQUS/ Explictꎮ 该软件为用户提供了广泛的功能ꎬ使用
起来十分简明ꎮ
Python 是一门优雅而健壮的编程语言ꎬ拥有极其丰富
和强大的类库ꎮ 作为一种理想的脚本语言ꎬ在许多领域都
得到了 广 泛 的 应 用ꎬ 尤 其 适 用 于 快 速 的 应 用 程 序 开 发ꎮ
ABAQUS 软件通过该脚本语言向 CAE 分析工程师提供了
大量的库函数ꎮ 基于这些库函数ꎬABAQUS 的交互式操作
功能得到了极大的增强ꎮ 工程师可直接操纵 ABAQUS 内
核ꎬ实现自动建模与自动后处理等功能ꎮ 本文通过该脚本
语言实现 ABAQUS 前处理过程ꎬ包含建模、创建分析步、划
分网格、施加载荷等功能
[2]
ꎮ
本文主要以某钢柱为例ꎬ介绍如何利用 Python 语言在
ABAQUS 中进行参数化的特征值屈曲分析ꎮ
1 二次开发
1. 1 接口介绍
ABAQUS 具有两种接口:用户子程序接口和 ABAQUS
脚本接口ꎮ 前者运用 Fortran 语言进行开发ꎬ主要应用在自
定义本构关系、自定义单元等领域ꎮ 后者是基于 Python 语
言的定制开发ꎬ极大的扩充了 ABAQUS 的对象模型和数据
模型ꎬ使得 ABAQUS 的模拟分析功能变得更加强大ꎮ 多数
情况下ꎬABAQUS 脚 本接口 应 用 在 前 处 理 ( 例 如ꎬ快 速建
模)、后处理(例如ꎬ创建和访问输出数据库)、自定义模块
(例如ꎬ自动后处理模块)等
[3]
ꎮ
1. 2 ABAQUS/ Python 的对象模型
在面向对象编程过程中ꎬ对象模型作为一个非常重要
的概念ꎬ主要包括:1)在 ABAQUS 中定义对象和数据成员ꎬ
增强 了 Python 语 言 的 功 能ꎻ2 ) 数 据 之 间 的 层 次 与 相 互
关系ꎮ
对象之间的关系主要包括:
1)所有权:定义所访问对象的路径ꎻ
2)关联:通过对象模型来描述对象之间的关系ꎮ
对象模型中的对象既可以是容器( Container)ꎬ也可以
是单个对象(Singular object):
1)容器:是包含相同类型对象的对象ꎮ 在 ABAQUS 中
容器可以是仓库( repository) 或者 序列( sequence)ꎮ 例如ꎬ
一个仓库的 steps 容器中就包含着分析中的所有 stepꎬ我们
可以通过 steps 容器来访问一个 stepꎮ
2)单个对象:不属于容器的对象并且仅包含一个该类
型的对象ꎬ例如 Session 和 Mdb 对象ꎮ
from abaqus import ∗ :导入 Session 对象和 Mdb 对象
from odbAccess import ∗ :允许访问脚本产生 Abaqus
输出结果
1. 3 常用的对象模型
1. 3. 1
Session 对象
Session 对象包含一些不存储于 ABAQUS / CAE 会话中
Application of automatic monitoring
system platform in bridge safety monitoring
Sun Xiuhe
(Beijing Urban Construction Road & Bridge Group Co. ꎬ Ltd. ꎬ Beijing 100022ꎬ China)
Abstract: Based on the necessity of bridge monitoring and the status quo of bridge monitoringꎬ this paper analyzes the advantages
of the monitoring platform in bridge monitoringꎬ and explains the convenience and practicability of the monitoring platform through
the actual caseꎬ aiming to provide reference for the current or to be carried out bridge monitoring work.
Key words: bridgeꎬ monitoringꎬ platformꎬ Zhiwucloud
691
第 46 卷 第 19 期
2 0 2 0 年 1 0 月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 46 No. 19
Oct. 2020