産品特色
        編輯推薦
    適讀人群 :可以幫助正在使用Abaqus 進行仿真分析工作的工程師或者科研人員學習Abaqus Python 二次開發方法                                   ABAQUS原廠推薦的二次開發圖書  全實例ABAQUS/Python程序的圖書  麵嚮解決工程實際問題的圖書  全部案例源代碼  圖書+微信訂閱號+QQ群+SimWe論壇=可溝通交流的生態係統教程                 
內容簡介
     本書是作者結閤自己多年Abaqus 使用經驗,在汲取國內外大量資料的基礎上編寫的一本Python 二次開發知識點筆記。內容涉及開發環境的搭建、Python 基礎語法知識、Abaqus Python API 講解,並以實例展示的方式詳細闡明瞭二次開發的流程和方法。本書可以幫助正在使用Abaqus 進行仿真分析工作的工程師或者科研人員學習Abaqus Python 二次開發方法,同時對熟悉Abaqus 二次開發流程的讀者也有一定的藉鑒價值。     
作者簡介
     蘇景鶴:SimWe論壇版主,自西安交通大學力學碩士畢業後一直從事結構分析與優化相關工作,有豐富的有限元分析經驗。業餘愛好程序設計,興趣主要集中在數值分析方法與CAE軟件二次開發方麵。  江丙雲:SimWe論壇、研發埠版主,精通ABAQUS結構分析、多物理場聯閤分析等,超過6年世界500強電子企業有限元分析經驗,專職於機電産品工程分析及其優化設計;上海交通大學博士,齣版有《CAE分析大係——ABAQUS工程實例詳解》。     
目錄
   第一部分 引言  
第1章 Abaqus二次開發簡介 12 
1.1 為什麼是Python 12 
1.2 Python、FORTRAN與Abaqus 13 
1.3 基於Python二次開發 14  
第2章 Python能力確認 17 
2.1 測試程序 17 
2.2 程序運行結果 22  
第3章 腳本的運行與開發環境 23 
3.1 Abaqus中腳本的運行 23 
3.1.1 命令區KCLI(Kernel Command Line Interface) 23 
3.1.2 CAE-Run Script 24 
3.1.3 Abaqus Command 24 
3.1.4 Abaqus PDE 25 
3.2 選擇自己的Python開發環境 26 
3.2.1 Abaqus PDE 26 
3.2.2 IDLE 27 
3.2.3 Notepad++ 28 
3.2.4 EditPlus 29 
3.2.5 選擇閤適的編程環境 32  
第二部分 Python基礎  
第4章 Python數據類型與操作符 34 
4.1 基本數據類型 34 
4.2 列錶、元組和字符串 36 
4.2.1 列錶(list) 36 
4.2.2 元組(tuple) 38 
4.2.3 字符串(str) 40 
4.2.4 列錶、元組和字符串的關係 42 
4.3 字典 43 
4.4 集閤 45 
4.5 操作符 46 
4.5.1 賦值操作符 46 
4.5.2 數字類型的操作符 46 
4.5.3 序列類型的操作符 48 
4.5.4 字典和集閤的操作符 50  
第5章 錶達式和流程控製 51 
5.1 錶達式和程序執行流程 51 
5.2 分支語句if-else 52 
5.3 循環語句 54 
5.3.1 while循環語句 54 
5.3.2 for循環語句 55 
5.4 中斷和退齣 58 
5.4.1 break語句 58 
5.4.2 continue語句 59 
5.5 特殊語句pass 60  
第6章 函數 61 
6.1 定義函數 61 
6.2 函數中的參數傳遞與調用方法 63 
6.3 幾個特殊的函數關鍵字 64 
6.3.1 Lambda關鍵字與匿名函數 64 
6.3.2 Map關鍵字與批量化函數操作 66 
6.3.3 Reduce關鍵字和求和 67 
6.3.4 Filter關鍵字和條件選擇 67  
第7章 對象和類 69 
7.1 對象 69 
7.2 類 70 
7.2.1 如何定義類 70 
7.2.2 如何使用類 71 
7.2.3 子類、父類和繼承 72 
7.2.4 幾個特殊的實例屬性和類方法 74 
7.3 模塊和包 75 
7.3.1 模塊 75 
7.3.2 模塊的路徑搜索 76 
7.3.3 名稱空間 77 
7.3.4 包 78  
第8章 文件和目錄 79 
8.1 文件讀寫操作 79 
8.2 目錄操作 82 
8.3 文件的壓縮和備份 85 
8.4 綜閤實例 87  
第9章 異常處理 89 
9.1 Python中常見的異常 90 
9.2 自定義異常 92 
9.3 使用異常 93 
9.4 再看異常處理的作用 95  
第10章 常用Python擴展模塊介紹 96 
10.1 NumPy和高效數據處理 97 
10.1.1 創建數組 98 
10.1.2 數組操作 99 
10.1.3 數組運算 100 
10.1.4 綫性代數 100 
10.2 SciPy與數值計算 101 
10.2.1 插值 101 
10.2.2 擬閤 101 
10.2.3 極值問題 102 
10.3 Matplotlib和圖錶繪製 103 
10.3.1 二維點綫數據繪製 104 
10.3.2 輔助散點和綫圖繪製 105 
10.3.3 簡單三維數據可視化 107 
10.4 Xlrd/xlwt與讀寫Excel 109 
10.4.1 讀取Excel文件 109 
10.4.2 寫入Excel數據 109 
10.5 Reportlab和PDF 110 
10.6 聯閤使用類庫 111  
第11章 Python編程中的效率問題 114 
11.1 時間成本優化 114 
11.1.1 使用內建函數(built-in Function) 114 
11.1.2 循環內部的變量創建 115 
11.1.3 循環內部避免不必要的函數調用 117 
11.1.4 使用列錶解析 118 
11.1.5 盡量減少IO讀寫 118 
11.1.6 使用優秀的第三方庫 119 
11.1.7 其他 120 
11.2 空間成本優化 120 
11.2.1 使用xrange處理長序列 120 
11.2.2 注意數據類型的使用 121 
11.2.3 使用iterator 122  
第三部分 Abaqus/Python基礎  
第12章 Abaqus Script入門 124 
12.1 GUI操作Vs rpy腳本日誌 124 
12.2 對腳本進行簡單的二次開發 133  
第13章 Abaqus/Python基礎 135 
13.1 Abaqus/Python中的數據類型 135 
13.1.1 符號常值(SymbolicConstants) 135 
13.1.2 布爾值(Booleans) 135 
13.1.3 特有的模型對象 136 
13.1.4 序列(Sequences) 136 
13.1.5 倉庫(Repositories) 137 
13.2 Abaqus/Python的對象的訪問和創建 138 
13.2.1 對象的訪問 139 
13.2.2 對象數據的修改 140 
13.2.3 對象的創建 140 
13.3 Abaqus/Python中的主要對象概況 141 
13.3.1 Abaqus中的Session對象 142 
13.3.2 Abaqus中的Mdb對象 143 
13.3.3 Abaqus中的Odb對象 145  
第14章 Session對象的使用 146 
14.1 Viewport及其相關對象 147 
14.2 Path對象 152 
14.3 XYData對象 153 
14.4 XYCurve和XYPlot對象 154 
14.5 writeXYReport和writeFieldReport函數 157  
第15章 Mdb對象的使用 160 
15.1 Model類與有限元模型的建立 161 
15.1.1 Sketch和Part對象 162 
15.1.2 Material和Section對象 166 
15.1.3 Assembly對象 167 
15.1.4 Step對象 169 
15.1.5 Region對象 170 
15.1.6 Constraint和Interaction對象 171 
15.1.7 Mesh函數 172 
15.1.8 BoundaryCondition和Load對象 173 
15.2 Job命令 176  
第16章 Odb對象的使用 177 
16.1 Odb對象中模型數據 178 
16.1.1 Material對象 178 
16.1.2 孤立網格數據信息 178 
16.1.3 集閤對象 182 
16.2 Odb對象中結果數據的讀取 184 
16.2.1 場變量數據的處理 186 
16.2.2 曆史變量數據的處理 189 
16.3 Odb數據文件的寫入 190 
16.3.1 已有模型添加特定數據 190 
16.3.2 生成完整的Odb對象 192  
第17章 幾個常見問題 195 
17.1 幾何和網格元素的選擇 195 
17.1.1 內置的選擇函數 195 
17.1.2 基於特徵的篩選方法 197 
17.2 幾何元素的特徵操作 199 
17.3 具有集閤性質的對象 201 
17.4 監測任務運行過程和結果 204 
17.5 交互式輸入與GUI插件 206 
17.5.1 交互輸入 207 
17.5.2 GUI插件製作 208  
第四部分 應用實例  
第18章 懸鏈綫問題 218 
18.1 懸鏈綫的方程 218 
18.2 利用Abaqus分析懸鏈綫麯綫特徵 221 
18.2.1 建立分析腳本 221 
18.2.2 確定閤適的初始拉伸量 223 
18.2.3 拉伸剛度的影響 224  
第19章 扭力彈簧的剛度 227 
19.1 扭力彈簧的理論分析公式 227 
19.2 利用Abaqus分析扭力彈簧 229 
19.2.1 梁單元模擬扭力彈簧 229 
19.2.2 實體單元模擬扭力彈簧 234 
19.3 結果對比 236  
第20章 圓角處網格研究 238 
20.1 帶孔薄闆 238 
20.1.1 理論分析 238 
20.1.2 模型計算 239 
20.2 颱階闆倒角處的應力 244 
20.2.1 理論分析 244 
20.2.2 有限元模擬 245  
第21章 優化問題 249 
21.1 水下圓筒的抗屈麯設計 249 
21.1.1 問題的描述 249 
21.1.2 參數化模型 250 
21.1.3 優化策略 251 
21.1.4 求解與結果 254 
21.2 過盈配閤設計 258 
21.2.1 問題描述 258 
21.2.2 參數化模型建模 258 
21.2.3 優化策略與結果 263 
21.3 筆蓋的插入力的確定 268 
21.3.1 問題描述 268 
21.3.2 參數化模型建模 268 
21.3.3 優化策略與結果 273  
第22章 分析之間的數據傳遞 277 
22.1 數據傳遞方法之InitialState 277 
22.1.1 數據傳遞前的準備 277 
22.1.2 Standard數據導入Explicit的步驟 278 
22.1.3 數據導入實例:衝壓成型分析 279 
22.2 數據傳遞方法之Map solution 284 
22.2.1 Map solution使用格式 284 
22.2.2 數據映射實例:拉拔成型 287  
第23章 Python和子程序 295 
23.1 Fortran基本用法 295 
23.1.1 Fortran基本語法 295 
23.1.2 Fortran程序實例 296 
23.2 Python處理子程序的一般方法 297 
23.3 實例:Dload動態軸承載荷 299 
23.3.1 滾子間力的分布 299 
23.3.2 Hertz接觸理論 300 
23.3.3 Dload子程序模闆 301 
23.3.4 Python建模程序 303 
23.4 實例:基於Dflux的焊接熱分析 305 
23.4.1 焊接分析熱源類型 306 
23.4.2 Dflux子程序模闆 307 
23.4.3 焊接自動化分析腳本 309  
參考文獻 316      
前言/序言
       
				 
				
				
					《ABAQUS Python 二次開發攻略:CAE分析大係》—— 揭秘強大的工程模擬定製化之道  在現代工程設計與分析領域,數值模擬仿真扮演著至關重要的角色。它能夠幫助工程師在産品開發早期預測性能、優化設計、降低成本並縮短研發周期。在眾多強大的仿真軟件中,ABAQUS以其卓越的非綫性分析能力、廣泛的物理場支持以及高度的靈活性而聞名。然而,即便是功能強大的商用軟件,也常常存在著標準功能無法完全滿足特定工程問題需求的情況。此時,二次開發就成為瞭突破軟件局限、實現高度定製化分析的關鍵。  本書《ABAQUS Python 二次開發攻略:CAE分析大係》正是應運而生,旨在為廣大CAE工程師、科研人員以及希望深入掌握ABAQUS高級應用的技術開發者,提供一套係統、詳實、實用的Python二次開發指南。本書並非簡單羅列API函數,而是從實際工程分析的痛點齣發,結閤Python語言的強大腳本能力,教授如何自動化、智能化地完成復雜的CAE任務,從而顯著提升工作效率與分析精度。  本書內容概覽:  本書的編寫宗旨在於,讓讀者不僅能夠理解ABAQUS的內部工作機製,更能掌握運用Python腳本語言,對ABAQUS進行深度定製和功能擴展,從而解決那些傳統界麵操作難以實現的復雜工程問題。全書內容緊密圍繞“CAE分析”的核心,並以“Python二次開發”為主要手段,力求做到理論與實踐相結閤,易學易用。  第一部分:Python語言與ABAQUS基礎——搭建堅實的二次開發基石  在深入ABAQUS的二次開發之前,紮實的Python語言基礎和對ABAQUS基本工作流程的理解是必不可少的。本部分將為您係統梳理:     Python語言入門與進階: 重點講解在CAE二次開發中經常使用的Python語法特性,如變量、數據類型、控製流(條件語句、循環)、函數、模塊、類與對象等。特彆會強調列錶、字典、字符串等數據結構的靈活運用,以及文件I/O操作的重要性。我們將從實際的CAE應用場景齣發,通過簡潔的代碼示例,幫助您快速掌握Python編程的核心技能。    ABAQUS基本操作與數據結構: 迴顧ABAQUS的標準操作流程,包括建模、材料定義、邊界條件施加、網格劃分、作業提交與後處理。在此基礎上,我們將深入剖析ABAQUS的模型數據是如何在內存中存儲和組織的,例如Job、Model、Assembly、Part、Instance、Node、Element、Surface、Material、Section等核心對象的概念及其相互關係。理解這些數據結構是進行高效二次開發的前提。    ABAQUS Scripting Interface (ASI) 概覽: 介紹ABAQUS提供的Python接口,它允許我們通過Python腳本與ABAQUS進行交互。我們將演示如何啓動Python交互式環境,以及如何利用ASI訪問和修改ABAQUS模型。  第二部分:Python腳本在ABAQUS預處理中的應用——實現建模與設置的自動化  預處理階段是CAE分析中耗時且易齣錯的環節。本部分將重點介紹如何利用Python腳本大幅提高預處理的效率和精度。     參數化建模與幾何形狀的生成: 學習如何通過Python腳本創建和修改CAD幾何模型。我們將演示如何利用Python代碼生成復雜麯綫、麯麵,並基於這些幾何元素構建零件。重點將放在參數化建模技術上,通過修改腳本中的參數,即可快速生成一係列尺寸、形狀不同的模型,極大地加速設計迭代過程。    自動化網格劃分策略: 網格質量直接影響分析結果的準確性。本部分將教授如何使用Python腳本控製網格的生成,包括單元類型選擇、網格尺寸控製、局部網格細化、以及網格質量檢查等。我們將探討如何根據實際工程需求,製定智能化的網格劃分方案,避免人工調整的繁瑣。    復雜邊界條件與載荷的批量施加: 實際工程中,邊界條件和載荷可能非常復雜,且需要應用於多個實體或區域。本部分將演示如何通過Python腳本批量讀取、生成和施加各種類型的邊界條件(如位移約束、對稱邊界、接觸定義)和載荷(如力、壓力、溫度、加速度)。特彆會關注如何根據模型幾何或節點/單元屬性,實現精確的載荷分布。    材料屬性與截麵定義的批量管理: 針對包含大量不同材料或截麵定義的模型,手動設置將耗費大量時間。本部分將教授如何使用Python腳本批量導入、定義和分配材料屬性與截麵,以及如何根據模型組件或幾何特徵自動選擇和分配相應的材料和截麵。  第三部分:Python腳本在ABAQUS求解過程中的控製與監控——實現高級分析的自動化  求解過程是ABAQUS分析的核心。本部分將教會您如何通過Python腳本來控製求解過程,並實現對分析進程的監控。     作業提交與作業管理: 學習如何通過Python腳本創建、修改和提交ABAQUS分析作業。我們將重點講解如何控製作業的運行環境、內存分配、CPU核數等參數,以及如何實現並行計算的腳本化管理。    分析步(Step)與狀態的控製: 深入理解ABAQUS分析步的概念,以及如何通過Python腳本動態地定義和修改分析步的類型、時間增量、求解器選項等。    求解過程的監控與中斷: 介紹如何利用Python腳本實時獲取和監控求解過程中的關鍵信息,例如載荷位移麯綫、能量信息、殘差等。在必要時,學習如何根據預設的條件,實現分析的自動中斷或調整。  第四部分:Python腳本在ABAQUS後處理中的應用——實現智能化結果提取與可視化  後處理是理解分析結果、得齣工程結論的關鍵環節。本部分將重點講解如何利用Python腳本實現結果的自動化提取、處理和可視化。     結果文件的讀取與解析: 學習如何讀取ABAQUS生成的Odb(Output Database)文件,這是ABAQUS後處理的核心。我們將演示如何訪問Odb文件中的各種結果數據,如位移、應力、應變、溫度、以及自定義場變量等。    關鍵結果的提取與統計: 教授如何編寫Python腳本,根據特定的要求,從Odb文件中提取關鍵的分析結果,例如最大應力位置、特定點的位移值、特定區域的平均應力等。同時,我們將探討如何對提取的結果進行統計分析,如計算最大值、最小值、平均值、標準差等。    自定義繪圖與報告生成: 學習如何利用Python腳本結閤Matplotlib等第三方繪圖庫,生成定製化的工程圖錶,例如載荷-位移麯綫、應力-應變麯綫、溫度分布圖等。此外,還將介紹如何自動化生成結構化的後處理報告,包含圖錶、錶格和文字說明。    結果的可視化定製: 探索如何通過Python腳本控製ABAQUS/Viewer中的可視化顯示,例如設置顯示精度、顔色映射、裁剪麵、路徑提取等,從而更直觀地展示分析結果。  第五部分:ABAQUS Python二次開發的高級應用與技巧——邁嚮專業級工程仿真  在掌握瞭基礎的Python二次開發技能後,本部分將進一步拓展您的視野,介紹更高級的應用和技巧。     用戶自定義子程序(User Subroutines)的接口開發: 介紹如何通過Python腳本來調用和管理ABAQUS的用戶自定義子程序(如UMAT、VUMAT、UEL等)。我們將演示如何將Python腳本與Fortran等語言編寫的子程序結閤,實現更復雜的本構模型或單元行為的定義。    與其他軟件的集成與協同: 探討如何利用Python腳本實現ABAQUS與其他工程軟件(如CAD軟件、優化軟件、數據分析平颱)之間的數據交換與協同工作,構建完整的工程仿真流程。    麵嚮對象的編程思想在ABAQUS二次開發中的應用: 強調如何運用麵嚮對象的思想,設計更清晰、更易於維護和擴展的Python二次開發框架,提高代碼的可重用性。    性能優化與代碼調試技巧: 提供一些提高Python腳本執行效率的建議,以及在二次開發過程中常用的調試方法和工具,幫助您解決開發過程中遇到的各種問題。    實際工程案例分析: 通過一係列典型的工程仿真案例,例如疲勞壽命預測、結構優化設計、材料非綫性行為模擬、接觸問題分析等,詳細展示Python二次開發在解決實際工程問題中的強大威力。這些案例將貫穿本書的知識點,幫助讀者鞏固所學,並提供實際操作的參考。  本書的特色與價值:     理論與實踐並重: 本書不僅講解ABAQUS Python接口的API,更側重於如何將這些API應用於解決實際的CAE工程問題。    案例驅動: 大量精心設計的代碼示例和工程案例,幫助讀者快速理解和掌握抽象的開發概念。    實操性強: 讀者可以跟著書中的步驟,親手操作,逐步構建自己的二次開發能力。    循序漸進: 內容從基礎到高級,層層遞進,適閤不同階段的學習者。    提升效率: 掌握本書內容,將極大地提升工程師在CAE分析中的工作效率,解放雙手,專注於更具創造性的工作。    解決復雜問題: 賦予工程師解決傳統方法難以處理的復雜工程問題的能力。  目標讀者:     從事CAE分析工作的工程師,希望通過二次開發提高工作效率,解決復雜問題。    對ABAQUS高級應用感興趣的研究人員,希望通過腳本化方法實現創新的仿真研究。    希望深入理解ABAQUS工作原理,並將其集成到自身工程流程的技術開發者。    高等院校機械、材料、土木、航空航天等相關專業的高年級本科生和研究生。  《ABAQUS Python 二次開發攻略:CAE分析大係》將是您在ABAQUS仿真分析領域不斷探索、創新和突破的得力助手。通過掌握Python二次開發,您將能夠駕馭ABAQUS的強大能力,為您的工程設計和分析工作注入新的活力,最終實現更高效、更智能、更具競爭力的CAE分析。