通过Python修改Abaqus inp文件实现材料属性随机赋值

本次分析共涉及4个文件，包含case_study.cae(原始模型的CAE)，case_study.inp(原始模型的inp文件)，edit_inp_file.py（修改inp文件的python文件），newcase_study.inp（修改后的inp文件，即使用这个文件提交作业）。这四个文件下载链接我都会放在评论区，下文中关于参数的描述可能不够详细，请大家下载文件后详细观看。有用的话请三连。

本此分析结合简单的拉伸案例实现对材料随机赋予属性，一共分3步。

（1）在CAE界面获得普通模型的inp文件

（2）查看inp文件，熟悉结构

（3）编写python代码对inp文件进行修改

（4）查看最终效果

（1）获得inp文件

首先在abaqus中按平时的操作建立一个简单的模型，左侧限制所有的位移，右侧施加均匀的压力，如图1所示。

图1 简单拉伸模型

在job模块创建一个任务，使用Write input获得inp文件，如图2所示。

图2 获取inp文件

（2）查看inp文件，熟悉结构

首先我们看一下原inp文件的结构，发现其中有三处与赋予材料属性有关，如图3所示。其中

①：给材料创建集合

②：创建截面

③：创建材料属性

仔细观察inp文件中的上述三个部分，你就会发现他们之间是息息相关的，通过名字联系。例如②中的elset=Set-1，其中Set-1就是①中的的名字，②中的material=Material-1，其中Material-1就为③中材料的名字。这一点一定要牢牢记清楚，后面我们用python写代码的时候要记得做出来的inp文件中这几个也得匹配的上。

图3 与材料属性有关的项

（3）编写python代码对inp文件进行修改

import random

# 原模型中单元数量一共700个
element_numbers = 700

# 打开原文件读取信息
inpfile = open(r&#39;D:\SIMULIA2020\temp\education\case_study.inp&#39;)
lines = inpfile.readlines()
inpfile.close()

# 给每个单元创建集合
elset_str = &#39;*Elset, elset=Set-1, generate\n&#39;
elset_index=lines.index(elset_str)
lines[elset_index] = &#39;** insert lines\n&#39;
del lines[elset_index+1]
for index in range(0, element_numbers):
    lines.insert(elset_index+index+1, &#39;*Elset, elset=Set-{}\n{}\n&#39;.format(index+1, index+1))

# 给每个单元赋予截面属性
section_str = &#39;** Section: Section-1\n&#39;
section_index = lines.index(section_str)
lines[section_index] = &#39;** insert lines\n&#39;
del lines[section_index+1]
for index in range(0, element_numbers):
    lines.insert(section_index+index+1, &#39;*Solid Section, elset=Set-{}, material=Material-{}\n,\n&#39;.format(index+1, index+1))

# 创建和单元数量相当的材料
material_str = &#39;*Material, name=Material-1\n&#39;
material_index = lines.index(material_str)
lines[material_index] = &#39;** insert lines\n&#39;
del lines[material_index+1:material_index+3]
for index in range(0, element_numbers):
    lines.insert(material_index+index+1, &#39;*Material, name=Material-{}\n*Elastic\n{},{}\n&#39;.format(
        index+1,
        random.randint(1.9e11, 2.1e11),
        random.uniform(0.29,0.32)))

# 将新的inp文件进行保存
newfile=open(r&#39;D:\SIMULIA2020\temp\education\new_case_study.inp&#39;, mode=&#39;w&#39;)
for newline in lines:
    newfile.write(newline)
newfile.close()