基于Python语言对Abaqus的二次开发,让有...

1997年,清华大学庄茁教授独具慧眼将Abaqus软件引入到我国,当时CAE工程师无中文书籍可参考,用户极少,2002年Abaqus中国年会仅有十几人参加。

2004年左右,庄茁教授团队翻译了Abaqus/CAE用户手册等中文资料,用户越来越多。

2006年,清华大学曾攀教授的学生石亦平博士,虽在德国Schaeffler做仿真分析,却心系祖国CAE事业,工作之余出版了《Abaqus有限元分析实例详解》一书,解开了众多CAE工程师建模分析的疑/难点问题,把Abaqus软件的学习热情推向高潮。

2008年,我和石亦平合著《Abaqus有限元分析常见问题解答》一书撰写完毕,在翻阅Abaqus帮助文档《Abaqus Scripting User's Guide》《Abaqus Scripting Reference Guide》时,发现除了INP文件、CAE界面操作之外,Abaqus有限元分析的更加便捷、高效的实现方法——使用Abaqus的Python脚本接口进行二次开发!!!

经过三年的学习和整理,我与王旭春、孔亮编著的《Python语言在Abaqus中的应用》一书于2011年出版(图1),它是国内第1本将Python语言应用到Abauqs软件的书籍,至今已重印多次,销量为10000+,也被评为机械工业出版书的畅销书之一

图1

众所周知,在Abaqus中执行一个完整的有限元分析,需要依次执行下列操作:创建零部件→定义材料属性→定义装配件→定义分析步(输出请求)→定义相互作用→定义荷载和边界条件→划分网格→提交分析作业→结果后处理,在Abaqus/CAE中需要依次选择各个模块,并在不同的对话框、标签页下输入数据,然后单击多次按钮才能够完成分析,复杂模型操作起来更加不便。

对于企业的CAE工程师来说,每个人所做工作相对单一,他们更加希望对重复工作进行简化处理,以腾出更多的时间做更多创造性地工作,此时必须借助于Abaqus中的Python脚本接口(ASI),通过编程实现快速有限元分析

在Abaqus软件中,只要Abaqus/CAE能够实现的功能,利用Python语言都可以完成,而且效率提高几十倍甚至上千倍,如果在Abaqus/CAE中完成,每个例子都至少需要15分钟,可是将Python语言与Abaqus结合之后,每个有限元分析仅需要几秒钟时间,是不是十分地神奇和高效?

用户肯定会问,这么神奇、高效的操作,使用Python语言编程是不是很难?

No,No,No!

基于Python对Abaqus软件进行的二次开发非常简单,也非常好学,在我所有的培训课程中(包括企业邀请我做的培训以及在“Abaqus青岛培训中心”所做培训),仅仅需要几天的时间,就可以让学员们学会编程马上“瘦身”自己手头的有限元分析工作!

之所以这么自信地给大家保证,是因为Abaqus软件提供了两个强大“武器”,分别是“Abaqus中的宏录制功能(图2 Abaqus/CAE的File菜单)”、“.rpy文件的自动记录Python代码功能(图3)”,它们可以让我们的代码编写工作变得更加轻松和高效!

图2 宏录制

图3 rpy文件中自动记录的Python命令

独乐乐不及众乐乐,我决定要将这个强大的功能分享给众多Abaqus用户。

作者:曹金凤,仿真秀专栏作者

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