Abaqus二次开发实践：非线性弹簧模拟粘结滑移

本期为大家带来在Abaqus中批量建立两点弹簧的python脚本编辑，在这段时间利用python对Abaqus进行二次开发的过程中，也是有一些感慨想要分享给大家。

python是一门很优秀，理解起来也并不复杂的编程语言，对于像笔者这种专业为岩土工程的工科生来说，python的主要用处，一个在于如何通过编程，实现在有限元软件或者离散元软件中进行快速建模，另一个则是如何快速提取软件模拟分析出来的数据，并且绘制各种各样的数据图来供分析或者写论文使用。

所以对于python语言的精通程度，对于软件进行二次开发来讲，并不需要像计算机专业可以将各种代码信手拈来，可以用精美的代码来构建起屏幕上绚烂的色彩。

在对软件进行二次开发时，一个很重要的参考信息源，就是软件自带的用户手册。熟悉手册里面提供的python脚本参考案例，与软件中各功能所对应的python脚本，是做好二次开发的第一步。对于进行二次开发的python初学者而言，没有太多时间学习完基础知识之后，还可以进行更深层次的代码练习，往往都是在边学的过程中，边扒着用户参考手册做开发。

小编也是如此。

二次开发的另一要点则是，构建起正确的，简易的，开发思路。

以批量建立弹簧为例，编者的思路为首先确定下来在软件中，对两个点，所建立弹簧时的python代码。将此问题解决之后，便可以在此基础之上，通过循环建立起来多个节点下的两点弹簧。

那么要如何确定，用python代码将相对应的两个点作为一个弹簧区域时的两个node的编号呢？

于是，编写弹簧的代码思路就出来了。

第一：首先用python脚本编写程序，来判断两个不同的node集合中，相近的两个node，并将成对提取出来，放进region区域内，构成由N个node对组成的弹簧 regionPairs。

判断时可以用同一个坐标下，不同node编号的两个节点构成一对。（适合两个面相重合，且划分网格时形成的节点数目一样，只是node编号不一样，但空间位置相同，笔者试过该方法，但是有点问题，应该是网格划分的时候没有对齐好点）

也可以用两个点距离判断，当两个点的距离小于一个极小值的时候，可以认为这两个点为建立弹簧时的region点。（这个是比较通用的）

第二：将代码按照正确的顺序，添加进去Abaqus自带的，所必须的代码段。比如代表Assembly的

a = mdb.models['Model-1'].rootAssembly

在第一步的摸索中，可以根据遇见的问题，进行网上搜索获取相应的代码来解决问题，笔者便是这样，并且认为这是对于自己来说，一个很好的提高python编程能力的方法，多看多学，多改多背。

最后附上建立起两点弹簧的截图

这是一个空心圆环，外套一个圆壳，圆壳刚好和圆环外表面重合。

文章中给出的为建立"两点弹簧"的案例图片，属于线性弹簧，对于非线性弹簧的编码思路，与之是完全一致，所以不再更新赘述。

不管是两点弹簧，还是非线性弹簧，都可以在研究内容"钢筋在混凝土中的拉拔性能"用作模拟剪切滑移关系的工具，这对于想直接定义其剪切滑移本构关系的用户来说，是很方便的，可以降低采用Cohesive单元或者接触来模拟粘结滑移的收敛困难。

而对于研究隧道工程的用户来说，荷载-结构法所采用的弹簧为接地弹簧，编码思路类似，但是略有不同，毕竟Abaqus不如Ansys这么面向工程，不过它更科研，功能也更强大，结果也更可靠。

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