用python做机械结构_基于Python复合材料单搭接机械连接结构ABAQUS二次开发

基于

Python

复合材料单搭接机械连接结构

ABAQUS

二次开发

杨晔楠，胡昌宏，何四海

（中航工业一飞院，陕西省西安市，710089）

摘要：本文采用

Python

语言对

ABAQUS

进行二次开发，建立了复合材料单搭接机械连接结构参数化建模模块，可实现单排多钉连接结构有

限元模型的快速建立、材料属性的设置，以及零件之间接触的自动生成；并编制了用于参数化分析的

GUI（用户图形界面）

，提供了方便形

象的数据输入界面。最后将本文模型的计算结果与试验结果进行对比，钉载分配的最大误差不超过

9%，贴片处的应变-载荷曲线非常接近，

验证了本文建模方法的正确性。本文二次开发程序提高了工作效率，减小了建模工作量。

关键词：复合材料 单搭接 参数化 GUI

1.概述

复合材料比强度和比模量高，且具备优越的重量特性和疲劳性能，使其在航空航天等领域得到

了大量应用，引起了设计技术的重要变革。

在飞机结构中，由于结构设计、工艺和使用维护等要求，必须安排一定的工艺分离面、维修口

盖等，从而存在大量紧固件。对复合材料机械连接结构性能进行分析非常必要。而影响其性能的因

素有很多，包括结构的几何尺寸、复合材料的铺层以及搭接板的刚度等。为了深入研究这些因素对

结构性能的影响，需建立参数化模型以简化步骤、减小设计人员工作量。

ABAQUS

软件是国际公认的大型通用非线性有限元分析软件之一，

具备丰富的单元库和材料模

型库，

还为用户提供了专门的二次开发接口，

能够实现

ABAQUS

前处理、

后处理的自动化和用户化。

ABAQUS

脚本接口是基于

Python

语言定制开发的，

Python

是一门功能强大的面向对象的编程语言，

具备代码简洁、可扩展性强、内置数据结构丰富等特点

[1]

。

本文采用

Python

语言对复合材料单搭接连接结构有限元建模过程进行

ABAQUS

二次开发，并

定制了一个用于参数化分析的

GUI

（用户图形界面）

，建立了此类结构的参数化分析平台，能够减少

大量建模工作，方便快捷的应用于工程实际中。

2.ABAQUS

二次开发原理

ABAQUS

二次开发包括脚本接口开发和

GUI

（用户图形界面）开发。

ABAQUS

脚本接口直接调用内核，

脚本命令经过

Python

解释器进入

ABAQUS/CAE

执行，

进入

ABAQUS/CAE

的命令将转换为

INP

文件，最后经过求解器进行分析，最终得到输出数据库文件。

ABAQUS

脚本接口在

Python

语言基础上进行扩展，

增加了

500

个对象类型。

一般情况下，

ABAQUS

对象模型包括三个对象：

Session

对象、

Mdb

对象和

Odb

对象。其中，

Session

对象用于定义视图，

Mdb

对象用于定义模型数据并提交计算，

Odb

用于模型及分析结果的存储

[2]

。

GUI

是用户界面与内核的数据交互窗口，用户可根据需要，通过创建对话框、列表等控件定制

用户界面，

实现参数的输入和修改，

也可编辑

ABAQUS

现有图形用户界面。

GUI

与内核的交互工作

原理如下图所示

[3]

。

最后

以上就是眯眯眼大船为你收集整理的用python做机械结构_基于Python复合材料单搭接机械连接结构ABAQUS二次开发的全部内容，希望文章能够帮你解决用python做机械结构_基于Python复合材料单搭接机械连接结构ABAQUS二次开发所遇到的程序开发问题。

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