PyQt平臺開發Abaqus計算程序

1 概述

PyQt平臺是Qt里針對Python語言程序進行界面設計的平臺，借助這個平臺采用Python編程語言可以開發各種各樣的程序。Abaqus的執行命令也是采用Python編寫的，因此可以結合這個平臺開發Abaqus計算程序，調用Abaqus執行有限元分析過程。

本次以一個平面開孔模型為例，如圖1所示，設計一個程序能夠通過程序界面設置相關參數并執行計算。

圖1 平面開孔模型

2 程序界面

參數化的參數包括矩形長度w、矩形寬度h、圓的半徑r、材料的彈性模量E、泊松比以及壓力載荷p，并設置三個按鈕：

生成腳本：利用VB生成Abaqus可以執行的腳本文件；

開始計算：啟動Abaqus，調用生成的腳本文件進行有限元分析。

同時還添加了一個Label控件，用于顯示圖片，方便參數輸入。

最終得到的程序界面如圖2所示，給所有的Textbox命名，方便后臺代碼調用，并設置默認值。

 

圖2 程序界面

這里注意一下，在Label如何插入圖片？如圖3所示，圖上內容為Label的屬性設置框，通過Pixmap可以設置圖片，通過scaledContents可以調整圖片適合Label控件大小。

圖3 Label加載圖片

 

3 功能代碼

PyQt自由化設計程序界面，而編譯界面的代碼一般用Eric。并且在Eric里面為了編寫方便通常將界面與邏輯代碼分離，此操作可回看之前發的文章。

通過定義兩個槽函數，分別執行腳本文件生成和啟動Abaqus計算的操作。

（1）代碼轉換

定義腳本文件的槽函數為：

self.GenerateBtn.clicked.connect(self.GeneratePy) 

定義槽函數時采用write逐行輸出Python命令行，在命令行中獲取界面參數的內容如下：

        f.write("ww="+self.ww_lineEdit.text()+"\n")

        f.write("hh="+self.hh_lineEdit.text()+"\n")

        f.write("rr="+self.rr_lineEdit.text()+"\n")

        f.write("EE="+self.EE_lineEdit.text()+"\n")

        f.write("bb="+self.bb_lineEdit.text()+"\n")

        f.write("pp="+self.pp_lineEdit.text()+"\n")

同時，在代碼里出現的任何以上參數均采用變量名代替，比如ww。

生成腳本文件同樣需要打開一個py格式的文件，將嵌入進來的代碼再輸出到py文件中。

最終實現的功能如圖4所示，生成的py文件：

圖4 Py腳本文件

（2）開始計算

啟動Abaqus調用Python腳本文件在PyQt里面比較好的實現方法是利用Abaqus Command命令提示符窗口。因此，在PyQt里面只需要通過subprocess函數啟動計算機里面的Abaqus Command并且在窗口輸入調用語句即可。

最終即可實現參數化計算，程序界面輸入參數，程序自行啟動Abaqus執行計算。

當然，程序還可以結合Python對Abaqus的計算結果進行后處理，此次不作闡釋。