Abaqus里应用Python的一些技巧

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　　例如：cell4 = mdb.models['block'].parts['crankcase'].cells[4]，要把part模块中编号为4的体赋值给cell4，就需通过路径mdb→models→part→cells(4号体属性)，其中'block'、'crankcase'、分别是model和part的名字。
　　在草图Sketch中画线：
　　s = mdb.models[' block '].ConstrainedSketch(name='grid',
　　sheetSize=3.0)
　　s.Line(point1=(-1.275, 0.0), point2=(-1.125, 0.0))
　　s.Line(point1=(1.125, 0.0), point2=(1.275, 0.0))
　　执行任何一条命令都必须按照结构树的格式进行操作。我们所看到的python脚本繁杂的语句就是这样形成的。这样大量的命令不能在短时间内掌握，我们只需要根据自己的需要边建立模型边学习就可以了。
　　a = mdb.models['Model-1'].rootAssembly
　　s = a.instances['Mount-1'].edges
　　side1Edges = s.findAt(((0.0475, 0.0, 0.0), ))
　　以上三行与下面的句子是等同的，即把findat找到的edges赋值给side1Edges。分开来写简单明了，大大缩短了语句的长度。
　　side1Edges = mdb.models['Model-1'].rootAssembly. instances['Mount-1'].edges. findAt(((0.0475, 0.0, 0.0), ))
　　a.Surface(side1Edges=side1Edges, name='Bottom')，这行语句设置side1Edges所对应的edge为名称'Bottom'的surface的set。
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　　3.模型参数分析技巧
　　Python脚本建模的好处就是可以进行参数分析，即改变我们要分析模型的几何尺寸、材料属性等可变参数，对数值模型进行求解计算，从而对所分析的对象有更全面的了解。
　　1.对自己要进行参数分析的参数赋值：如几何尺寸或材料属性等a1=20，b1=30，c1=40，命名要符合python规则。
　　2.cae与Python混合建模，不会的命令就利用cae自动生成，用Python reader记录命令然后进行修改，可以弥补不熟悉Python的缺点;
　　3.逐句修改Python脚本，可以去掉一些不必要的语句并在cae中逐句进行验证。
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　　4. 几个命令的体会
　　4.1 Set ( )
　　Set命令在python建模时要经常用到，对实体、surface、element等分组，方便加载、施加约束和单元生死等控制
　　4.2 Findat ( )
　　对cell、edge、face、vertice进行查找，括号中参数为实体坐标
　　p = mdb.models['Model-1'].parts['Mount']
　　f = p.faces
　　faces = f.findAt(((0.042303, 0.006937, 0.0), ))
　　pickedRegions =(faces, )
　　p.setElementType(regions=pickedRegions,
　　elemTypes=(elemType1, elemType2))
　　4.3 Len ( )
　　利用len命令可以实现对单元选取
　　p = mdb.models['precast culvert'].parts['soil']
　　e = p.elements
　　len(e)
　　n1=len(e)
　　elements = e[1:n1] #单元数存放在e [ ]的一维数组里
　　p.Set(elements=elements, name='Set-3')
　　对单元进行编组set，可以进行生死单元的控制，我摸索了好久才想到这个办法，目前只在二维模型应用过，三维也应该没问题。Abaqus没有办法对单元编号进行编号控制，也没有像ansys那样有效的选择命令，怎样选择abaqus的单元就是很头疼的问题，我要做路堤的分层回填模拟，手动选取单元根本就没有可能。Abaqus的编号其实是有规则的，后划分的单元编号最小，先划分的单元编号最大;这样我们就可以每次划分单元后都采用len命令计算一次单元数量，并用参数记录下来，这样我们就能计算出每部分单元的数量以及他的起始和终止编号。根据elements = e[1:n1]、p.Set(elements=elements, name='Set-3')语句就可以把每部分单元设置成set，以后操作就很方便了。
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　　5. 一个Abaqus/Python例子
　　下面是一个Getting Started with Abaqus: Interactive Edition中的一个橡胶避震垫例子：☺号后语句表示我的注释，注释上面的句子。我也不懂的就没有注释，先熟悉一下Python的样子。在学习的时候可以copy(Crtol + V)到cae下面的命令行中一句句的执行，并在cae视窗中查看命令执行情况，领会命令使用方法。
　　# Script for rubber mount example
　　☺“#”开头表示这一行为注释行，同ansys的“!”号
　　from abaqus import *
　　from abaqusConstants import *
　　☺引入abaqus中的一些模块，这些模块是abaqus已事先存储在文件中，要引入才这些模块能运行相应的命令
　　session.viewports['Viewport: 1'].makeCurrent()
　　session.viewports['Viewport: 1'].maximize()
　　session.journalOptions.setValues(replayGeometry=COORDINATE,
　　recoverGeometry=COORDINATE)
　　☺对cae视窗的操作命令;maximize()的括号好像是默认为当前值
　　from caeModules import *
　　from driverUtils import executeOnCaeStartup
　　executeOnCaeStartup()
　　Mdb()
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　## Sketch profile of the mount
　　☺进入草图模块
　　s = mdb.models['Model-1'].ConstrainedSketch(name='__profile__', sheetSize=0.3)
　　☺建立一个sketch草图，草图的尺寸为0.3个单位;这个句子算是一个标准的Python语句，具体后面解释
　　g, v, d, c = s.geometry, s.vertices, s.dimensions, s.constraints
　　s.sketchOptions.setValues(decimalPlaces=3, viewStyle=AXISYM)
　　s.setPrimaryObject(option=STANDALONE)
　　☺设置草图为轴对称模式
　　s.ConstructionLine(point1=(0.0, -100.0), point2=(0.0, 100.0))
　　s.FixedConstraint(entity=g[2])
　　☺建立辅助线及约束
　　mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__'].sketchOptions.setValues(gridFrequency=4)
　　☺sketch参数修改
　　s.rectangle(point1=(0.01, 0.0), point2=(0.025, 0.01))
　　☺画矩形
　　s.DistanceDimension(entity1=g[2], entity2=v[0],textPoint=(0.00998260825872421, -0.00830297358334064), value=0.01)
　　s.VerticalDimension(vertex1=v[0],vertex2=v[1],textPoint=(0.0,0.00851448811590672), value=0.03)
　　s.ObliqueDimension(vertex1=v[0],vertex2=v[3],textPoint=(0.025699570775032, -0.00830297358334064), value=0.05)
　　☺标注图形尺寸，还可以修改图形尺寸，如拉伸、压缩等
　　s.CircleByCenterPerimeter(center=(0.085,0.025),point1=(0.06, 0.00740899052470922))
　　☺画圆
　　s.CoincidentConstraint(entity1=v[5], entity2=g[5])
　　s.DistanceDimension(entity1=g[2], entity2=v[4],textPoint=(0.0811913833022118, -0.023865295574069), value=0.1)
　　s.VerticalDimension(vertex1=v[2], vertex2=v[4],textPoint=(0.115524396300316, 0.0262394621968269), value=0.0)
　　s.ObliqueDimension(vertex1=v[5], vertex2=v[3],textPoint=(0.0519323498010635, 0.0), value=0.005)
　　☺修改圆尺寸、移动位置―――没搞清楚修改尺寸命令有什么实际意义，直接定义好尺寸不就结了?
　　s.autoTrimCurve(curve1=g[7],point1=(0.124150268733501,-0.00965208746492863))
　　☺裁剪命令，其中g[7]是圆的线编号，g=s.geometry
　　s.autoTrimCurve(curve1=g[5],point1=(0.0601795427501202,0.020298857241869))
　　s.autoTrimCurve(curve1=g[4],point1=(0.0557677671313286,0.030869778245687))
　　☺裁剪命令
　　s.RadialDimension(curve=g[8],textPoint=(0.0725325122475624,0.0207393132150173),radius=0.047169905660283)
　　d[6].setValues(reference=ON)
　　☺标注命令，标注界面很漂亮
　　session.viewports['Viewport: 1'].view.fitView()
　　☺cae图形缩放的合适大小
　　p = mdb.models['Model-1'].Part(name='Mount', dimensionality=AXISYMMETRIC, type=DEFORMABLE_BODY)
　　p = mdb.models['Model-1'].parts['Mount']
　　☺命名model
　　p.BaseShell(sketch=s)
　　s.unsetPrimaryObject()
　　session.viewports['Viewport: 1'].setValues(displayedObject=p)
　　del mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__']
　　☺显示model
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　## Create material 'Rubber'
　　☺创建材料模型
　　mdb.models['Model-1'].Material('Rubber')
　　mdb.models['Model-1'].materials['Rubber'].Hyperelastic(type=POLYNOMIAL, table=())
　　mdb.models['Model-1'].materials['Rubber'].hyperelastic.UniaxialTestData(table=(( 0.054E6, 0.0380), (0.152E6, 0.1338), (0.254E6, 0.2210), (0.362E6, 0.3450), (0.459E6, 0.4600), (0.583E6, 0.6242), (0.656E6, 0.8510), (0.730E6, 1.4268)))
　　mdb.models['Model-1'].materials['Rubber'].hyperelastic.BiaxialTestData(table=((0.089E6, 0.0200), (0.255E6, 0.1400), (0.503E6, 0.4200), (0.958E6, 1.4900), (1.703E6, 2.7500), (2.413E6, 3.4500)))
　　mdb.models['Model-1'].materials['Rubber'].hyperelastic.PlanarTestData(table=((0.055E6, 0.0690), (0.324E6, 0.2828), (0.758E6, 1.3862), (1.269E6, 3.0345), (1.779E6, 4.0621)))
　　##
　　## Create material 'Steel'
　　##
　　mdb.models['Model-1'].Material('Steel')
　　mdb.models['Model-1'].materials['Steel'].Elastic(table=((200.E9, 0.3), ))
　　##
　　## Create solid sections for the rubber and steel
　　##
　　mdb.models['Model-1'].HomogeneousSolidSection(name='RubberSection',
　　material='Rubber', thickness=1.0)
　　mdb.models['Model-1'].HomogeneousSolidSection(name='SteelSection',
　　material='Steel', thickness=1.0)
　　#-------------------------------------------------------------------
　　## Partition the part into two regions (rubber and steel regions)
　　☺切割体形成两个部分，从而可以赋予不同材料属性
　　f, e, d = p.faces, p.edges, p.datums
　　t =p.MakeSketchTransform(sketchPlane=f.findAt(coordinates=(0.043333,
　　0.001667,0.0),normal=(0.0,0.0,1.0)),sketchPlaneSide=SIDE1,
　　origin=(0.033052,0.014514, 0.0))
　　s = mdb.models['Model-1'].ConstrainedSketch(name='__profile__',
　　sheetSize=0.134, gridSpacing=0.003, transform=t)
　　g, v, d1, c = s.geometry, s.vertices, s.dimensions, s.constraints
　　s.sketchOptions.setValues(decimalPlaces=3)
　　s.setPrimaryObject(option=SUPERIMPOSE)
　　p.projectReferencesOntoSketch(sketch=s, filter=COPLANAR_EDGES)
　　☺进入草图，并设置草图属性(图纸大小、网格间距等)
　　s.Line(point1=(0.026948, -0.009514), point2=(-0.03, -0.009514))
　　s.HorizontalConstraint(entity=g.findAt((-0.001526, -0.009514)))
　　s.PerpendicularConstraint(entity1=g.findAt((0.026948, -0.012014)),
　　entity2=g.findAt((-0.001526, -0.009514)))
　　☺作辅助线，findat(查找)命令很有用，可以用来选择实体
　　pickedFaces = f.findAt(((0.043333, 0.001667, 0.0), ))
　　p.PartitionFaceBySketch(faces=pickedFaces, sketch=s)
　　☺用辅助线分割体
　　s.unsetPrimaryObject()
　　☺显示分割后体
　　del mdb.models['Model-1'].sketches['__profile__']
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　## Assign rubber section
　　☺实体指定不同的材料属性
　　p = mdb.models['Model-1'].parts['Mount']
　　f = p.faces
　　faces = f.findAt(((0.042303, 0.006937, 0.0), ))
　　region = regionToolset.Region(faces=faces)
　　p.SectionAssignment(region=region, sectionName='RubberSection', offset=0.0)
　　##
　　## Assign steel section
　　##
　　faces = f.findAt(((0.043333, 0.003333, 0.0), ))
　　region = regionToolset.Region(faces=faces)
　　p.SectionAssignment(region=region, sectionName='SteelSection', offset=0.0)
　　a = mdb.models['Model-1'].rootAssembly
　　session.viewports['Viewport: 1'].setValues(displayedObject=a)
　　##
　　## Set coordinate system (done by default)
　　##
　　a.DatumCsysByDefault(CARTESIAN)
　　##
　　## Instance the mount
　　##
　　p = mdb.models['Model-1'].parts['Mount']
　　a.Instance(name='Mount-1', part=p, dependent=ON)
　　##
　　## Create geometry set 'Middle'
　　##
　　e = a.instances['Mount-1'].edges
　　edges = e.findAt(((0.020708, 0.03, 0.0), ))
　　a.Set(edges=edges, name='Middle')
　　☺通过findat命令定义了一个edges组“Middle”
　　## Create geometry set 'Out'
　　##
　　v = a.instances['Mount-1'].vertices
　　verts = v.findAt(((0.01, 0.0, 0.0), ))
　　a.Set(vertices=verts, name='Out')
　　☺通过findat命令定义了一个vertices组“Out”
　　## Create surface 'Bottom'
　　##
　　s = a.instances['Mount-1'].edges
　　side1Edges = s.findAt(((0.0475, 0.0, 0.0), ))
　　a.Surface(side1Edges=side1Edges, name='Bottom')
　　☺通过findat命令定义了一个edges组“Bottom”
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　## Create a static general step
　　☺进入step模块
　　mdb.models['Model-1'].StaticStep(name='Compress mount', previous='Initial',
　　description='Apply axial pressure load to mount', timePeriod=1,
　　adiabatic=OFF, maxNumInc=100, stabilization=None,
　　timeIncrementationMethod=AUTOMATIC,
　　initialInc=0.01, minInc=1e-05, maxInc=1, matrixSolver=SOLVER_DEFAULT,
　　amplitude=RAMP, extrapolation=LINEAR, fullyPlastic="", nlgeom=ON)
　　☺step中的一些设置，与cae操作框相对应
　　session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.setValues(
　　step='Compress mount')
　　☺cae中显示step模块 Compress mount
　　##
　　## Modify output requests
　　##
　　mdb.models['Model-1'].fieldOutputRequests['F-Output-1'].setValues(
　　variables=('S', 'PE', 'PEEQ', 'PEMAG', 'NE', 'LE', 'U', 'RF',
　　'CF', 'CSTRESS', 'CDISP'))
　　☺对结果数据输出的一些定义
　　regionDef=a.sets['Out']
　　mdb.models['Model-1'].HistoryOutputRequest(name='H-Output-1',
　　createStepName='Compress mount', variables=('U1', 'U2', 'U3'),
　　region=regionDef)
　　session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.setValues(loads=ON, bcs=ON,
　　predefinedFields=ON)
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　## Apply pressure load
　　☺进入load模块
　　region = a.surfaces['Bottom']
　　mdb.models['Model-1'].Pressure(name='Pressure',
　　createStepName='Compress mount', region=region, magnitude=500000.0)
　　☺通过bottom的set对底边进行加载
　　## Apply symmetry bc to set "Middle'
　　##
　　region = a.sets['Middle']
　　mdb.models['Model-1'].DisplacementBC(name='Symmetry',
　　createStepName='Compress mount', region=region, u2=0.0)
　　☺对顶面进行约束
　　## Suppress visibility of datum geometry
　　##
　　session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.geometryOptions.setValues(
　　geometryEdgesInShaded=OFF, datumPoints=OFF, datumAxes=OFF, datumPlanes=OFF,datumCoordSystems=OFF)
　　session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.setValues(mesh=ON, loads=OFF,
　　bcs=OFF, predefinedFields=OFF)
　　session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.meshOptions.setValues(
　　meshTechnique=ON)
　　p = mdb.models['Model-1'].parts['Mount']
　　session.viewports['Viewport: 1'].setValues(displayedObject=p)
　　☺mesh模块的一些显示设置
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　## Assign edge seeds
　　☺进入mesh模块
　　p = mdb.models['Model-1'].parts['Mount']
　　e = p.edges
　　pickedEdges = e.findAt(((0.0225, 0.005, 0.0), ), ((0.0475, 0.0, 0.0), ),
　　((0.020708, 0.03, 0.0), ))
　　p.seedEdgeByNumber(edges=pickedEdges, number=30)
　　pickedEdges = e.findAt(((0.053289, 0.023434, 0.0), ), ((0.01, 0.01125, 0.0), ))
　　p.seedEdgeByNumber(edges=pickedEdges, number=14)
　　pickedEdges = e.findAt(((0.01, 0.00125, 0.0), ), ((0.06, 0.00375, 0.0), ))
　　p.seedEdgeByNumber(edges=pickedEdges, number=1)
　　☺选择边，设置种子数
　　## Use structured meshing
　　##
　　f = p.faces
　　pickedRegions = f
　　p.setMeshControls(regions=pickedRegions, technique=STRUCTURED)
　　☺ STRUCTURED划分网格
　　## Assign element type to the rubber
　　##
　　elemType1 = mesh.ElemType(elemCode=CAX4H, elemLibrary=STANDARD)
　　elemType2 = mesh.ElemType(elemCode=CAX3, elemLibrary=STANDARD)
　　faces = f.findAt(((0.042303, 0.006937, 0.0), ))
　　pickedRegions =(faces, )
　　p.setElementType(regions=pickedRegions, elemTypes=(elemType1, elemType2))
　　## Assign element type to the steel
　　##
　　elemType1 = mesh.ElemType(elemCode=CAX4I, elemLibrary=STANDARD)
　　elemType2 = mesh.ElemType(elemCode=CAX3, elemLibrary=STANDARD)
　　faces = f.findAt(((0.043333, 0.003333, 0.0), ))
　　pickedRegions =(faces, )
　　p.setElementType(regions=pickedRegions, elemTypes=(elemType1, elemType2))
　　☺ 单元类型设置及不同材料面指定
　　## Generate mesh
　　##
　　p.generateMesh()
　　☺ 划分当前网格
　　session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.setValues(mesh=OFF)
　　session.viewports['Viewport: 1'].assemblyDisplay.meshOptions.setValues(
　　meshTechnique=OFF)
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　## Create job
　　☺ 创建job设置
　　mdb.Job(name='Mount', model='Model-1',
　　description='Axisymmetric mount analysis under axial loading',
　　modelPrint=ON)
　　a = mdb.models['Model-1'].rootAssembly
　　a.regenerate()
　　##
　　## Save model database
　　##
　　mdb.saveAs('Mount')
　　#--------------------------------------------------------------------------------------------------
　　小结：
　　1.Abaqus的python看似繁琐，但有着其固定、严谨的结构并不难理解
　　2.pthon的顺序与cae的模块操作顺序基本一致
　　3.这个例子的python脚本基本与cae自动生成的python脚本基本相同，完全可以通过交互式修改cae生成的python.rpy文件来建立自己的python脚本，免去了许多学习abaqus python命令格式的痛苦。