Python參數化建模
關注創建者：貓鼬哥 創建時間：2016-03-16
Python參數化建模的視頻教程
【ABAQUS參數化建模python代碼詳解】波紋管沖壓成型參數化建模程序
【波紋管沖壓成型】參數化建模 代碼詳解； 主要是畫草圖創建part、接觸設置、邊界條件設置
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ABAQUS參數化建模（批量建模）——Python語言編寫內核腳本快速完成盾構隧道模型
在ABAQUS軟件主頁面中一些過于繁瑣的操作完全可以由“膠水”語言來完成，使用Python語言完成批量建模，命令流操作，簡單快捷，一步到位，將各部分的批量建模命令匯總到一起并設置參數，即可實現參數化建模，即輸入合理的參數就可以完成建模計算等。
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基于abaqus和python的參數化有限元建模分析
在實際操作中得到如下經驗：（1）有必要進行一次以上的GUI操作建立有限元模型，確定模型整體規劃和具體的操作步驟后，再次進行GUI操作，提取此次的rpy文件，并做修改；（2）abaqus采用python建立參數化有限元模型的代碼較為繁瑣，在不必要的情況下，建議采用ansys命令流進行計算分析；（3）具有復雜造型的幾何模型難以實現參數化分析，需采用專門的三維軟件建模，或考慮聯合三維軟件和abaqus進行二次開發
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Python參數化建模的實例教程
Abaqus二次開發系列
（一）Abaqus python參數化建模的快捷方法簡介
1.如何快速創建參數化腳本
我們在操作Abaqus/CAE時，所有動作指令都存儲在工作目錄下的abaqus.rpy文件中，abaqus.rpy是實時更新的，每操作一步就會更新一下，包括對視圖的操作都會記錄在內，因此可以直接修改abaqus.rpy文件。
另外，當保存自己創建的CAE模型時，與模型同名的會出現一個.jnl的文件，該文件記錄的也是建模過程中的操作指令，不過不包含一些視圖操作。代碼更為簡練，用戶同樣可以修改此文件來獲取腳本。
因此，傳統單一仿真軟件模擬逐漸被以參數化建聯合建模仿真技術取代。參數化聯合仿真的計算機模擬技術的求解效率高、運行速度快具有無比優勢，但同時也具有較高的學習成本。鑒于此本文以一個簡單的ABAQUS聯合Python的參數化聯合建模仿真技術說明上述論點，并給出合理結論。
2問題描述
以市場上常見的圓珠筆蓋結構的優化為案例切入，一個經過簡化的具有出點的鏤空筆體和筆蓋的裝配模型如圖1所示，其中圖1（a）表示筆蓋，圖1（b）表示筆體。我們知道，筆蓋上的觸點數目和筆體材料厚度是決定筆蓋拔出力的關鍵因素，因此設計通常關注筆蓋和筆體之間設計一些相互配合的卡槽結構來提供所需的拔出力。另外，模型中的基本尺寸參數如表1所示。
圖1模型基本幾何尺寸
表1模型基本尺寸參數
筆蓋內徑
觸點交叉角
筆體鏤空長度
筆體/蓋楊氏模量
接觸點上段距筆體上邊緣
接觸點下段距筆體下邊緣
12mm
120°
6mm
2300MPa
4mm
3mm
3參數化建模
3.1幾何特征進行參數化建模
對該模型進行幾何特征進行參數化建模。通過第模塊進行分區，利用Python使用abaqus默認的參數程序進行建模過程。根據模型周期對稱的特點，建立如下圖2所示的簡化模型進行分析。利用參數化建模有兩個關鍵點：其一，需要提前計算好幾何關鍵點的坐標，如圖3右圖所示；其二，需要使用旋轉切割的方式生成筆體鏤空的幾何特征。
展開 1原由
我們知道，不管是利用ABAQUS或是ANSYS軟件進行建模分析來說，在仿真分析過程中，我們經常會遇到需要多次對模型進行修改的過程，筆者在一個做金剛石磨粒切削硬脆材料的案例中發現，為了研究在不同磨粒切深下的工件損傷情況，需要大量重復設置磨粒的切深，這樣的重復操作大約需要30多組。不僅耗費操作時間，同時耗費大量的計算機運行時間，為此，通過直接寫入參數化的命令語言，集中批量的操作是最有效的計算途徑?？偟膩碚f，就是定義不同變量的參數化輸入的模板和一個能夠自動完成建模、執行和結果收集的腳本文件來完成參數化仿真計算。
2研究目的
本案例旨在通過基于ABAQUS平臺，通過Python腳本參數化語言來研究不同材料及厚度的結構剛度和塑性應變情況。
2腳本化建模分析
2.1問題介紹
本文主要講述這種腳本語言的編寫過程，并不在乎模型建立的復雜程度，因此本文以一個簡單懸臂端模型為操作對象進行參數化建模的集中闡述。模型草圖并不復雜，因此選擇在abaqus草圖建模環境中直接繪制，得出的模型如下圖1所示，其中基本尺寸已經標注如草圖之上。模型的相關材料參數及其他幾何參數如表1所示。
展開 在有限元分析中，復雜幾何模型的參數化建模能顯著提升效率。
通過Abaqus-Python腳本接口，我們可以快速生成三角函數曲線（如正弦、余弦曲線），
靈活調整截面參數以適應不同場景（如紗線結構、周期性載荷路徑）。以下為詳細實現方法。
1. 腳本設計思路
參數化核心：通過數學公式定義曲線，動態控制振幅、頻率、周期等參數。
Abaqus-Python API：利用Sketch工具創建草圖，結合Spline函數生成樣條曲線。
優勢：避免GUI重復操作，支持批量生成與優化迭代。
加筋土擋墻建模，“面向對象”ABAQUS PYTHON 二次開發》（https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441859）的源文件。
源文件的使用：
將下載的 .pyc 文件放到類似這樣的路徑下 “D:\SIMULIA\CAE\2019\win_b64\code\python2.7\lib”。使用說明參考上述《實戰》一文，視頻演示如下。
源文件版本說明：
在 CAE 命令行導入 geogrid ，并實例化之后，輸入以下命令，可以看到建模工具的版本信息。
# 導入 geogrid
from geogrid import *
# 實例化
g = geogrid( )
# 查看版本信息
g.version
軟件更新、維護：
付費下載后，請在評論區留下郵箱，軟件更新或維護之后會通過郵件方式發送新版本。
加入qq群（280631123），對軟件使用的問題可以在群里交流。
加筋土擋墻參數化建模工具的說明：
（內容待續）
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<h3>==1.制動盤及制動片參數化建模==2.標準直齒圓柱齒輪參數化建模==3.水杯參數化建模==</h3><h3>apdl建模案例，包含完整建模腳本及命令注釋，可直接復制至軟件中生成模型。</h3><h3>標準直齒圓柱齒輪建模，根據漸開線原理繪制齒面，建立齒輪模型，</h3><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
我研究生的小方向就是立體織物復合材料。盡管剛畢業改換到CFD領域的工作，但是我仍然對一個東西充滿執念。
那就是通過代碼參數化生成織物復合材料的細觀模型，就像英國諾丁漢大學的TexGen那樣。
盡管那時候代碼水平還比較基礎，但就是這個執念讓我不斷研究在數值仿真中網格到底應該如何表達，幾何如何轉換為網格，有了網格應該如何渲染，如何把復雜的織造參數和網格構建聯系起來。
1.1. 概述
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的聯方型網殼結構精細建模與自動化分析過程。模型采用全參數化建模思路，通過少量參數輸入即可自動生成可計算模型，并完成振動模態分析與自動出圖。該模型適用于快速建立空間網殼結構、進行振型特性分析等多種場景。
圖1-1 實際圖1
本案例展示了一個基于 ANSYS APDL 的肋環型網殼結構精細建模與分析過程。模型采用純參數化方式定義，通過輸入少量幾何參數即可自動生成可計算模型，并支持自動出圖功能。案例適用于從事空間結構建模、穩定性分析以及二次開發研究的工程技術人員與科研人員。
模型的核心特點是實現了幾何參數與單元類型的高度可控化，能夠根據用戶輸入的矢高、環數、徑數自動生成肋環型網殼結構的有限元模型
1. 目標
通過python語言調用Solidworks軟件，進行結構自動化建模（適用零件及裝配體），實現模型參數化，為后續結構參數優化提供基礎。
2. 軟件版本
本案例使用Solidworks2020、Python3.8
3. 參數化模型示例
基于Solidworks軟件建立法蘭幾何模型（單位為mm-deg），如下圖所示。
法蘭幾何模型
使用方程式將需要優化的參數
1 -簡介和先決條件
10 -基本塊占地面積建模
11 -將Concreate值細化為參數值
12 -條件表達式解釋
13 -允許高和低磚型材
14 -添加螺柱
15 -創建磚殼厚度
16 -創建試管
17 -以線性模式使用試管
18 -抑制功能
19 -鏈條條件
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在飛機工程領域，起落架、艙門、水平及垂直面等作動系統是飛機設計的關鍵組成部分。運用多體動力學方法對這些系統進行建模與分析時，需兼顧仿真工具特性與行業工程經驗。為此，海克斯康推出基于多體動力學的飛機系統參數化建模與分析工具，深度融合軟件功能與工程實踐，顯著提升行業工程人員的工作專業性與便捷性。
飛機機構系統多體動力學建模與仿真常面臨三大挑戰：如何快速構建專業級典型飛機系統模型
4月8日，CAESES 5.3版本培訓會議于上海順利舉辦。來自702所、708所、RINA、BV、上海船舶設計研究院、江南造船、滬東中華、大連船舶重工、外高橋造船、黃埔文沖等十余家企業近70名工程師參會。
FRIENDSHIP公司總經理Heinrich介紹了CAESES 5.3新版本的功能、未來開發方向及歐洲船舶行業的新技術進展。
天洑軟件CAESES技術支持工程師張永興就CAESES
在有限元分析中，復雜幾何模型的參數化建模能顯著提升效率。
通過Abaqus-Python腳本接口，我們可以快速生成三角函數曲線（如正弦、余弦曲線），
靈活調整截面參數以適應不同場景（如紗線結構、周期性載荷路徑）。以下為詳細實現方法。
1. 腳本設計思路
參數化核心：通過數學公式定義曲線，動態控制振幅、頻率、周期等參數。
Abaqus-Python API：利用Sketch
除了將幾何模型的尺寸參數設置為定值外，還可將其設置為參數化變量，以方便對模型進行修改。
以長方體為例
繪制以原點為初始位置的任意長寬高的長方體，在工程樹欄所位置的Box下點擊【Creat Box】，如下圖，即可在【properties】屬性欄看到所繪制的長方體參數。
選擇長方體屬性
長方體屬性
在屬性欄中【XSize】/【YSize】/【ZSize
