基于Python的ABAQUS二次开发应用

ABAQUS二次开发对于ABAQUS在工程分析中的应用具有很大的促进作用。通过开发Python脚本程序控制ABAQUS的建模过程,可以有效解决手工建模时的重复繁琐问题,提高了前处理的效率。在ABAQUS环境下执行Python脚本,可方便地实现自动化创建、重复、修改模型及分析任务,实现参数化研究,访问结果数据库等功能。本文以某船闸闸室为例,介绍了基于Python的ABAQUS二次开发原理与方法,讨论了ABAQUS的脚本接口和对象模型在二次开发中的作用和调用流程,以及讨论了数据的读取与处理、结果输出与查看等关键技术。     

基于人工蜂群算法和有限元强度计算的集装箱船剖面结构优化

[目的]现有基于有限元强度计算的结构优化研究大多采用改写单元节点信息文件来实现参数化建模的方法,为解决在船体剖面结构优化过程中难以考虑型材数量变化的问题,提出一种基于参数化几何建模分析和人工蜂群（ABC）算法的船舯剖面结构优化方法。[方法]首先,在Matlab平台编写蜂群算法,并基于ABAQUS内核语言Python建立能够在其CAE模块中生成几何模型的脚本文件;其次,建立能够提交有限元计算和读取结果的Python脚本文件,通过将算法每次生成的解改写到脚本对应位置完成几何模型的更新,后台调用ABAQUS并依次运行脚本文件;最后,将计算结果返回到Matlab平台中进行校核,完成参数化几何建模与有限元分析。[结果]以4 600 TEU集装箱船在总纵弯矩作用下的舱段剖面结构优化为例验证了该方法的可行性,得到集装箱船舱段结构减重达18.7%。[结论]经对比分析,在设定条件下基于有限元的优化方法比基于规范的优化方法更加充分。     

基于Python语言的ABAQUS前处理程序在内凹蜂窝的应用

基于Python语言,在ABAQUS有限元通用平台上开发了用于内凹六边形负泊松比蜂窝结构自动建模的程序。内凹六边形负泊松比蜂窝力学性能的研究中,通常需要进行变参数的系列计算。为提高计算效率,首先对蜂窝进行离散和参数化表达,用Python语言开发蜂窝单胞结构自动建模的程序；在此基础上,进行双向阵列操作获得内凹六边形蜂窝结构；最后,通过与内凹蜂窝局部压缩试验结果的对比,验证了有限元自动建模方法的正确性。基于Python 的ABAQUS自动建模二次开发的思路,可以大大减轻变参数系列分析过程中的工作量,提高有限元分析效率。     

零件小组立图自动生成程序设计

针对目前很多船厂对于零件小组立图的生成还处于手工出图模式的问题,通过利用Python语言对Tribon系统进行二次开发,实现零件小组立图的自动批量生成。一系列船型的实践证明该程序是可行的且实用性很强。     

加筋复合材料夹层板强度子模型分析方法研究北大核心CSCD

[目的]旨在解决全局模型壳、体单元混合边界位移在子模型驱动边界上的转换加载问题。[方法]首先,以加筋复合材料夹层板为研究对象,运用Python语言对ABAQUS进行二次开发,编写边界位移的插值程序,以实现壳、体混合边界节点自由度向子模型驱动边界上的转换;然后,通过对比子模型与全局模型之间的应力、位移云图,以及各路径上的应力、位移变化曲线,验证所提出方法的正确性。[结果]结果显示,全局模型在子模型区域的位移、应力云图与子模型基本一致,子模型与全局粗网格模型的位移完全重合,应力变化趋势一致;子模型与全局细网格模型的应力误差最大不超过12.5%。[结论]所做工作可为子模型方法的应用提供参考。     

加筋复合材料夹层板强度子模型分析方法研究

[目的]旨在解决全局模型壳、体单元混合边界位移在子模型驱动边界上的转换加载问题。[方法]首先,以加筋复合材料夹层板为研究对象,运用Python语言对ABAQUS进行二次开发,编写边界位移的插值程序,以实现壳、体混合边界节点自由度向子模型驱动边界上的转换;然后,通过对比子模型与全局模型之间的应力、位移云图,以及各路径上的应力、位移变化曲线,验证所提出方法的正确性。[结果]结果显示,全局模型在子模型区域的位移、应力云图与子模型基本一致,子模型与全局粗网格模型的位移完全重合,应力变化趋势一致;子模型与全局细网格模型的应力误差最大不超过12.5%。[结论]所做工作可为子模型方法的应用提供参考。     

套料板信息自动标识系统的开发与应用

套料是船舶生产设计中必不可少的工序之一,套料板上信息标识的正确与否直接影响着后续工序的开展。本文通过分析船厂现有套料板标识模式,指出了现有标识模式的不足,利用Python语言对Tribon进行二次开发,开发出套料板信息自动化标识系统,实现套料板零件信息的自动化标识。自动化标识系统的使用提高了生产设计效率,为后续工作的开展提供了便利。     

TRIBON系统内部自动生成舾装托盘表技术研究

以TRIBON系统为直接数据源,通过舾装数据抽取模块的接口及图形绘制模块的二次开发接口,利用Python语言进行开发,依据定制的舾装件托盘表组织规则,在TRIBON系统中直接自动生成舾装托盘表。     

导管架平台响应接口程序开发

借助于ABAQUS软件的二次开发,设计了基于ABAQUS的导管架平台响应接口程序;并对程序的主要模块的设计及其功能进行了介绍。所完成的程序,能够以响应云图等形式显示导管架安装施工的整个过程;这对于导管架设计中发现实际问题具有非常大的帮助。     

带止屈器的复合材料圆柱壳结构屈曲分析及优化

针对海洋工程上的复合材料圆柱壳结构,基于有限元软件ABAQUS,利用Python语言编程实现参数化建模、屈曲分析以及在后处理中提取屈曲因子。研究复合材料圆柱壳结构在单独受到轴向压力、侧向压力以及两种压力组合作用下止屈器的位置对屈曲极限强度的影响,并利用遗传算法多参数优化的方法对止屈器的位置进行优化,最终找到最优解。研究结果可以为复合材料圆柱壳结构抵抗屈曲失效的优化设计提供参考。     

ABAQUS二次开发在海洋柔性立管设计分析中的应用

基于ABAQUS软件利用Python脚本语言和GUI功能开发了针对柔性立管的建模界面和求解模块.借此设计分析人员可以快速地建立柔性立管的有限元模型并进行计算分析,有效地解决了柔性立管在研制阶段的设计-分析-校核的重复繁琐问题,缩短了研发周期.     

增压锅炉冲击响应计算研究

增压锅炉作为船体内较为重要的设备之一,其抗冲击性能直接关系到舰船的生命力和战斗力。论文基于ABAUQS软件Dynamic/Explicit模块,用船体-设备一体化和非一体化两种分析方法对增压锅炉进行水下爆炸载荷作用下冲击响应进行时域分析。非一体化分析时设备载荷输入来自一体化分析设备基座的响应结果,经过BV规范的方法转换成的等效加速度三角波。设备-船体一体化分析和非一体化分析的增压锅炉响应对比分析结果表明非一体化分析时设备的响应偏小,用于分析设备的抗冲击能力偏于危险,建议采用舰船-设备一体化分析方法对舰船设备进行抗冲击能力分析。     

基于ABAQUS声固耦合法的水下结构声辐射研究

文章旨在探讨ABAQUS声崮耦合算法在模拟水下结构声辐射问题的可行性.基于ABAQUS声固耦合算法对双层圆柱壳的水下噪声辐射特性进行了计算和分析,并把部分计算数据和实验数据进行对比分析.结果表明:ABAQUS在水下结构声辐射特性数值分析问题上可以取得较好的效果,计算值与实验数据基本吻合,满足工程要求,为水下结构声辐射性能研究提供了一种新的分析方法.     

基于ABAQUS二次开发的索单元

基于大型通用有限元分析软件ABAQUS计算平台,利用该软件提供的用户单元子程序UEL接口,以悬链线单元为基础,推导了迭代分析公式,向ABAQUS中添入悬链线单元的刚度矩阵及等效荷载列阵,扩充ABAQUS单元库,使悬链线索单元用于ABAQUS有限元分析,并采用Fortran语言开发了接口程序,研究结果表明,所研制的接口程序开发思路正确,计算精度满足要求。     

高桩结构全工况包络优化设计方法及应用*

高桩结构形式在海港工程中应用广泛,结构设计需要考虑复杂的荷载和繁多的工况组合,进行全工况包络计算往往需要付出巨大的代价,如果受计算时间、计算条件的限制进行简化,则会错过最危险工况或降低计算精度。鉴于此,提出了自动化全工况包络优化设计方法,并结合SQLite与Python开发了相应的自动化管理与计算平台。该方法基于通用计算程序对独立荷载的计算结果,首先对广义均载、广义流机荷载的分布多态性进行预处理,降低计算复杂度,再通过n维空间的笛卡尔积和矩阵运算分别计算全工况组合列表和离散位置的荷载作用效应,最后输出全工况包络图。该设计方法能够大幅提高计算效率,为高桩结构构件的高效化、精细化设计奠定了技术基础。     

基于SVM模型算法和大数据分析技术的船舶设备故障诊断

为在船舶设备发生故障时能准确、及时地定位故障发生根源,保证船舶安全、经济运行,采用大数据分析方法和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型算法对船舶设备进行故障诊断,提前预测可能发生的故障.以船舶柴油机滑油压力低故障为例,应用Python语言,通过SVM模型算法预测该故障的发生概率.结果表...     

水下爆炸冲击波和气泡联合作用下结构响应数值分析

结构在水下爆炸作用下会产生严重的破坏,研究水下爆炸作用下结构的响应特征和规律,并为舰船抗冲击设计提供参考。首先验证了ABAQUS软件模拟结构受水下爆炸载荷作用弹塑性响应的有效性和准确性。然后应用ABAQUS软件计算不同工况水下爆炸载荷作用下结构的动态响应。从应变、应力等角度考察了水下爆炸载荷对结构动态响应的影响。计算结果表明气泡脉动压力是结构产生鞭状响应和整体破坏的主要因素。