Abaqus是一款強大的有限元分析軟件，隨著版本的更迭，產(chǎn)品逐漸包含了前處理模塊、求解器、后處理模塊，用戶上手難度越來越小。

Matlab同樣也是一款強大的商業(yè)數(shù)值計算軟件，其可視化能力強的一批，作為興趣研究，可多玩玩這些工具聯(lián)合使用的效果，這次將這兩款工具聯(lián)合使用，介紹Matlab如何讀取Abaqus的.inp、.odb文件？

本次主要分享內(nèi)容包括：

1. matlab讀入裝配體網(wǎng)格信息
2. Abaqus導(dǎo)出場變量信息
3. matlab繪制abaqus裝配體
4. Matlab讀取odb文件的mises數(shù)據(jù)

• 單獨instance顯示
• 整個裝配體顯示

1. 有限元結(jié)果數(shù)據(jù)modify小技巧

故事的開頭

木木平時喜歡玩一些有限元的東西，有一次在模型分析完畢后，我突發(fā)奇想：能否自定義obd文件，使之顯示成我想要的樣子？

我懷揣著這個想法，嘗試修改.odb文件，可是當(dāng)我打開文件后，傻眼了...

這看不懂啊，好像Abaqus在說：少年，別動我的數(shù)據(jù)！

我偏要對其作出修改！

進入正題

主要編制了兩個函數(shù)文件：loadinp用于讀取.inp文件，meshplot用于可視化繪圖。該程序是國外一個大佬編制的小工具，結(jié)合具體案例可靈活使用。

Abaqus案例模型介紹

邊界條件及單元類型可見下圖，藍色、白色、褐色區(qū)域使用C3D8單元，黃色頂部與底部區(qū)域使用C3D6單元，中間區(qū)域采用C3D8單元。

共有4個部件進行裝配，名字分別為：Plate、Cover-1、Bolt、Cover-2，其中Cover-2是由Cover-1復(fù)制得到，裝配時進行一些平移操作：

邊界條件和接觸設(shè)置的較為復(fù)雜，可下載文末提供的案例文件，自行研究。

Abaqus分析結(jié)果如下（取step-1-increment28）：

Matlab讀入網(wǎng)格文件

導(dǎo)入inp文件，對文件中的單元節(jié)點信息進行繪制部件模型。

inp = 'example_data/abaqus_input_3D.inp';
parts = loadinp(inp);
% parts(i)                          : corresponds to the i-th part (struct)
% parts(i).Name                     : corresponds to the i-th part's name (string)
% parts(i).Nodes                    : corresponds to the i-th part's nodes (matrix)
% parts(i).Elements                 : corresponds to the i-th part's elements (struct array)
% parts(i).Elements(n)              : corresponds to the i-th part's n-th element (struct)
% parts(i).Elements(n).Type         : corresponds to the i-th part's n-th element type (string)
% parts(i).Elements(n).Connectivity : corresponds to the i-th part's n-th element nodal connectivity (array)

% plot the parts
figure(1);
subplot(2, 2, 1); meshplot(parts(1)); title(parts(1).Name);
subplot(2, 2, 2); meshplot(parts(2)); title(parts(2).Name);
subplot(2, 2, 3); meshplot(parts(3)); title(parts(3).Name);

Abaqus導(dǎo)出場變量信息

接下來是重中之重了，也就是如何繪制場變量云圖？

用戶可在后處理模塊將場變量信息導(dǎo)出至外部文件中，Report-Report Field Output選擇要操作的變量，Setup，F(xiàn)ile類型選擇csv,此時導(dǎo)入進Excel中的數(shù)據(jù)是一列的數(shù)據(jù)，如下圖所示：

此時，數(shù)據(jù)均在一列顯示，我們需要在Excel中按照空格進行分列，最終的數(shù)據(jù)效果如下圖所示：

matlab繪制abaqus裝配體

根據(jù)inp文件的裝配信息，現(xiàn)對部件節(jié)點進行平移：

parts(1).Nodes = parts(1).Nodes + [0.0, 40.0, -10.5]; % bolt
parts(2).Nodes = parts(2).Nodes + [0.0, 0.0, 1.0]; % cover1
parts(3).Nodes = parts(3).Nodes + [0.0, 0.0, -1.0]; % plate
parts(4).Nodes = parts(4).Nodes + [0.0, 0.0, -3.0]; % cover2

現(xiàn)在可以通過疊加繪圖的形式繪制整個裝配體：

figure(2);
meshplot(parts(1)); % bolt
meshplot(parts(2)); % cover1
meshplot(parts(3));% plate
meshplot(parts(4)); % cover2
title('assembly');

Matlab讀取odb文件的mises數(shù)據(jù)

results = readtable('example_data/abaqus_results_3D.csv');
mises_bolt = results.S_Mises(1:2857);
mises_cover1 = results.S_Mises(2858:5215);
mises_plate = results.S_Mises(7574:18166);
mises_cover2 = results.S_Mises(5216:7573);

單獨instance顯示

如果想只顯示某一個instance的結(jié)果云圖，調(diào)用一次meshplot函數(shù)即可

figure(3);
meshplot(parts(1), mises_bolt);
clim( [min(mises_bolt), max(mises_bolt)]);
t1=clim;
t1=linspace(t1(1),t1(2),13);
colorbar('ytick',t1,'Location','westoutside');
colormap("jet");
title('mises');

整個裝配體顯示

多次調(diào)用meshplot函數(shù)進行疊加繪圖即可：

figure(3);
meshplot(parts(1), mises_bolt);
meshplot(parts(2), mises_cover1);
meshplot(parts(3), mises_plate);
meshplot(parts(4), mises_cover2);
% colorbar();
clim( [min(results.S_Mises), max(results.S_Mises)]);
t1=clim;
t1=linspace(t1(1),t1(2),13);
colorbar('ytick',t1,'Location','westoutside');
colormap("jet");
title('mises');

稍作修改

以上方法帶著大家演示了如何用Matlab繪制Abaqus場變量云圖，如果我們想更改，那就可以在該區(qū)域?qū)?yīng)的Excel部分進行修改，即可操作成功。

有時，我們在分析斷裂問題時，最后一步的節(jié)點坐標(biāo)與初始坐標(biāo)相差可能較大，此時我們可以在調(diào)用meshplot函數(shù)時，將最后一步的節(jié)點坐標(biāo)寫入形參，即可顯示斷裂面。

數(shù)據(jù)及函數(shù)文件獲取方式：