Abaqus -Python 脚本开发有多难?

概述：从简单到具有挑战性的脚本设计在Abaqus中


第一级：完全重复之前所做的事情

在Abaqus中，编写脚本是一种有效方法，可以减少重复性工作，并确保一致执行特定操作。简单来说，脚本可以通过记录一系列操作并使用宏来执行，比如定义特定类型材料、创建参考模型或进行后处理分析。宏管理器提供了一种方式，允许用户将其操作记录为宏，以便用于任何后期的模型中。

以创建材料作为例子（例如，"钢"材料，具有弹性特性），将Abaqus PDE打开宏管理器可以创建新宏，并选择保存位置（主目录或当前工作目录）。之后，通过对指定模型进行适当修改并停止记录宏，可以设计一种能够基于模型名称、材料名称和属性（如杨氏模量、泊松比）重创建材料的宏。

第二级：修改参数

宏通常是不具有广泛适用性的，编写可以根据不同参数调整执行重复操作的宏更加实用。例如，之前创建用于定义"钢"材料的宏可以进一步修改，包括允许用户指定不同模型名称、材料名称、杨氏模量（E）和泊松比（ν）。




通过打开包含宏的Python脚本文件（`abacusMacros.py`），我们可以识别其中描述操作的代码。通过添加变量来定义这些参数（如E和ν），宏就能根据输入的参数生成不同的材料定义。

为了提高用户体验，可以整合一个用户输入对话框，通过`getInputs`函数调用，允许用户输入材料属性等参数，进而通过对话框交互化地设置参数值，增强脚本的灵活性和用户友好性。

第三级：循环参数

对于多种参数值进行多次操作，通过宏生成的文件记录关键步骤（如材料和作业定义）对于简化输入和减少重复工作至关重要。对参数进行循环，如材料刚度从150,000 MPa增量至250,000 MPa，创建不同的作业名称，以避免覆盖数据，并保证每次运行中的独立性和完整性。

使用`for`循环遍历这些参数值并生成脚本，可以自动执行参数更改所需要的模型创建、修改和运行过程，且参数修改逻辑可以直接在脚本中实现，无需用户手动进行繁复调整。

第四级：更改位置

宏可以改进以允许用户指定作用载荷的具体放置，并通过脚本在不同表面上执行此操作。例如，允许用户输入需要施加压力的面部定义和坐标等信息，使宏不仅修改参数还能根据用户需求定位应用载荷的位置。

对于更复杂的应用，可以使用命令行界面设置几何重播选项，如`session.journalOptions.setValues(replayGeometry=COORDINATE)`，以便宏能够根据用户需求自定义几何图设置。

第五级：更改（导入的）几何图形

在不同几何图形上重复仿真条件通常需要更长的脚本。这涉及引入、设置和调整大量边界条件、载荷和几何参数，使得脚本不仅修改代码，还能适应并转换到新的几何模型。这一步增加了复杂性，因为模型可能包含更多的组件和联系，需要更加精确地定位和调整各项模拟设置。

第六级：使脚本普遍适用

撰写普遍适用的脚本最为复杂。这需要充分理解并预期不同的模型差异，比如材料模型的选择、几何参数的变化、边界条件的调整等。通用性脚本通常在设置时包含抽象逻辑，允许在不同模型之间灵活应用。

对于特定元素或几何形状的目标定位，尤其是当这些元素的定义依赖于未知或动态参数（如最大z坐标面上的表面）时，脚本的灵活性和可扩展性成为关键。这要求脚本设计考虑到模型间的不同性和可变性，包括几何建模过程中的可重构或自适应部分，并能有效地适应各种内部参数配置。