3.5 Abaqus后处理：输出二维元组到excel表

利用Python将二维元组格式的数据高效输出至Excel表格的研究与实现


摘要:

本文旨在探讨在数值模拟分析结束后，如何通过Python编程语言及库`xlwt`实现对二维元组格式的模型计算数据的自动化输出至Excel表格中。这一方法相较于传统的手动复制粘贴方式，能显著提高数据处理效率和便利性，尤其在模型数量众多、数据量庞大时效果更为显著。此外，通过编程实现自动化导出可减少人为操作误差，增强数据管理的标准化与精确性。

引言:




在现代工程计算与仿真分析中，利用Python作为脚本语言可以极大提高数据分析与处理的自动化水平。尤其在数值解求解后，结果的高效、准确收集与整理对于研究、设计与日后的数据分析至关重要。文章将详细介绍一种利用Python及其`xlwt`库进行二维元组数据输出至Excel的操作方法及相关步骤，旨在为相关领域提供有效、实用的技术指导。

目标:

完成模型计算后，自动化地利用Python脚本输出二维元组格式数据至Excel表格，使得数据中分析步时间和对应的历程变量（如位移等）能够被清晰、高效地呈现。具体目标包括：

1. 设计并实现一个Python函数或脚本，具备将二维元组保存至指定Excel文件的功能。

2. 确保输入数据与输出结果的一一对应性，即每条记录中的分析步时间与对应历程变量数据关联准确无误。

3. 实验验证所创建解决方案在数据量不同时的性能表现与实用性。


数据格式:


本文考虑的数据来源假设有以下特定结构：

输入数据形式：二维元组，如 `((0.1,1), (0.15,2), (0.25,8), ...)`

其中，每个子元组包含两个元素：`分析步时间` 和 `历程变量值`（如位移）。


实现步骤与关键技术：


1. 导入必要的库：


```python


import xlwt Python库用于写入Excel文件


```


2. 定义函数输出二维元组数据至Excel：


函数接收包含元组的列表作为输入，每个子元组内的元素被分开处理。


```python

def write_to_excel(tuple_list, filename):

workbook = xlwt.Workbook() 创建一个新的Excel工作簿

sheet = workbook.add_sheet('Sheet1') 添加或切换工作表

for j, tuple_data in enumerate(tuple_list):

if isinstance(tuple_data, tuple): 检查当前元素是否为元组

for k, value in enumerate(tuple_data):

sheet.write(j, k, value) 将元组元素写入对应的单元格

workbook.save(filename) 保存文件


```


3. 数据验证与测试：

通过构建包含不同类型数据的测试样本来验证该函数的效果。这包括检查函数在整个数据集中的正确应用、处理模式不一致的数据（例如，列表中出现非元组类型时的错误处理）等。

```python


import unittest


import numpy as np

class TestExcelOutput(unittest.TestCase):

def test_write_to_excel(self):

test_data = [((0.1, 1), (0.2, 2)), ((), (0.3, 3))]

write_to_excel(test_data, 'output_test.xls')

wb = xlwt.open_workbook('output_test.xls')

sheet = wb.sheet_by_index(0)


for i in range(sheet.nrows):


for j in range(sheet.ncols):

self.assertNotEqual(sheet.cell_value(i,j), '', msg=f'单元格 ({i},{j}) 应该有数据')

if __name__ == '__main__':


unittest.main()


```