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【仿真技术】基于python语言实现对abaqus网格文件的读写

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Python是一种高级编程语言,具有许多优点。首先,Python易学易用,语法相对简单,拥有丰富的标准库和第三方库,使得编写复杂的应用程序变得容易。此外,Python在各个领域都有广泛的应用,包括Web开发、数据分析、科学计算、人工智能、机器学习、网络编程、自动化脚本等,帮助开发人员解决问题和学习新的技术。

ABAQUS作为一款成熟的有限元分析软件,在工程领域具有广泛的应用。它的强大模拟能力、用户友好的界面、多物理场耦合以及可扩展性和定制化功能,使其成为工程师和研究人员进行复杂结构分析和设计的重要工具。而Python在ABAQUS中的应用非常广泛,可以通过ABAQUS提供的Python接口来扩展和增强ABAQUS的功能。常见的应用如下所示:

1.脚本自动化:使用Python可以编写脚本来自动化ABAQUS的操作,包括创建模型、定义材料、几何建模、加载边界条件等。这样可以提高工作效率,减少手动操作的重复性。

2.后处理与数据处理:ABAQUS生成的结果数据可以通过Python脚本进行后处理和分析。使用Python的科学计算库(如NumPy和SciPy),可以进行数据处理、统计分析、绘图等操作,以获得更全面的结果展示和分析。

3.用户自定义功能:Python可以通过ABAQUS提供的用户子程序接口(User Subroutines)来实现用户自定义的材料模型、本构关系、元素类型等功能。这样可以扩展ABAQUS的能力,满足特定的仿真需求。

4.参数化建模:Python可以与ABAQUS的参数化建模工具(如CAE)结合使用,通过编写脚本来自动化参数化建模的过程。这样可以快速创建和修改模型,进行参数化研究和优化设计。

本文将提供一个基于Python语言实现对ABAQUS网格文件的读写的代码示例。这段代码可以提取节点数据、单元数据和单元组数据,对单元进行重新编号,并将结果写入一个新的ABAQUS网格文件。

代码展示


1.打开文件并读取数据:





f = open("Model_1_new.inp", 'r+')print("文件名为:", f.name)lines = f.readlines()f.close
   

打开"Model-1.inp"文件并以读写模式打开。

读取文件的所有行并存储在变量lines中。

关闭文件对象。

2. 初始化变量和字典:





nodes = {}elements = {}elset = {}type = 0
   

创建了空字典nodes用于存储节点数据,

创建了空字典elements用于存储单元数据,

创建了空字典elset用于存储单元组数据,

初始化变量type为0。

3. 解析文件数据并存储:
































for line in lines:    if line.startswith('**'):        pass    else:        if line.startswith('*Part'):            Part_name = "Part-1"        elif line.startswith('*Node'):            type = 1        elif line.startswith('*ELEMENT'):            type = 2        elif line.startswith('*Elset'):            type = 3            line = line.rstrip('\n')            idx = line.index("=")            gr_name = int(line[idx + 1:])            elset[gr_name] = []        elif line.startswith('*End Part'):            print("End")    if not line.startswith('*'):        line = line.rstrip('\n')        if type == 1:            Node = line.split(',')            nodes[int(Node[0])] = [float(j) for j in Node[1:]]        if type == 2:            Node = line.split(',')            elements[int(Node[0])] = [int(j) for j in Node[1:]]        if type == 3:            Node = line.split(',')            tmp_gr = elset[gr_name]            tmp_gr.extend([int(j) for j in Node[0:]])            elset[gr_name] = tmp_gr
   

      使用循环遍历读取的每一行数据,并根据行的内容和格式进行解析和存储:

•如果行以"**"开头,表示注释,跳过不处理。
  •如果行以"*Part"开头,表示部分信息的开始,将"Part_name"设置为"Part-1"。
    •如果行以"*Node"开头,表示节点数据的开始,将"type"设置为1。
  •如果行以"*ELEMENT"开头,表示单元数据的开始,将"type"设置为2。
   •如果行以"*Elset"开头,表示单元组数据的开始,将"type"设置为3,并解析出组名(gr_name)。
  •如果行以"*End Part"开头,表示部分信息的结束,打印"End"。
•如果行不以"*"开头,则表示具体的节点、单元或单元组数据,根据"type"的值进行解析和存储。
   •如果"type"为1,表示当前解析的是节点数据,将节点的ID作为索引,节点坐标作为值存储到字典nodes中。
   •如果"type"为2,表示当前解析的是单元数据,将单元的ID作为索引,单元节点列表作为值存储到字典elements中。
   •如果"type"为3,表示当前解析的是单元组数据,将单元组的ID作为索引,单元列表作为值存储到字典elset中。
这样,代码会将文件中的节点、单元和单元组数据解析并存储到相应的字典中。再通过python文件按照inp文件格式进行输出,把节点数据、单元数据、单元组数据分别输出即可。

END


来源:数字孪生与工程计算
python材料人工智能
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-06
最近编辑:1年前
Rockman
博士 | 副教授 十年饮冰
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