基本介紹
- 書名：《Abaqus GUI程式開發指南 （Python語言）》
- 作者：賈利勇，富琛陽子，周正光，賀高
- ISBN：978-7-115-41659-9
- 類別：Abaqus/CAE/機械
- 頁數：248
- 定價：59
- 出版社：人民郵電出版社
- 出版時間：2016年3月
- 裝幀：彩色印刷
- 開本：小16開
主要內容,出版信息,前言,讀者對象,本書特色,致謝,作者簡介,目錄,精彩附圖,
主要內容
全書共 6 章，主要講解採用Python 語言對Abaqus 進行圖形界面程式的開發，包括GUI 插 件程式（Plug-ins）的開發以及用戶自定義GUI 應用程式（Customized Applications）的開發。各 章的主要內容是：
第1 章以簡單的入門外掛程式程式為例，介紹了Abaqus 圖形界面程式開發的意義。
第2 章簡要介紹了Python 語言的基本語法。
第3 章介紹了一些Abaqus 中常用的Python 核心指 令。
第4 章詳細介紹了Python 語言中多種常用GUI 控制項的使用方法。
第5 章介紹了Abaqus 中 基於Python 語言的GUI 外掛程式程式開發過程以及外掛程式程式的管理，同時給出了多個完整的外掛程式程 序實例。
第6 章介紹了Abaqus 中用戶自定義GUI 應用程式的開發過程，包括GUI 工具條、工 具箱、選單、模組的創建方法及管理，同時給出了自定義GUI 應用程式的開發實例，並對實例 做了詳細的注釋。
該書適合高校、研究所以及工程設計單位的Abaqus 中高級用戶學習使用，要求讀者對Abaqus 有限元軟體有一定的認識和操作能力。
出版信息
責任編輯 ：王峰松
書 號 ：978-7-115-41659-9
出版日期 ：2016-03-01
頁 數 ：248
印刷方式 ：彩色印刷
開 本 ：小16開
出版狀態 ：上市銷售
前言
Abaqus是目前國際上比較先進的大型通用有限元軟體之一，它可以分析複雜的工程力學問題，其駕馭龐大求解規模的能力以及非線性力學分析功能均達到世界領先水平。Abaqus在歐洲、北美和亞洲許多國家得到了廣泛的套用，其用戶遍及航空、航天、船舶、機械、化工、冶金、土木、水利、材料、汽車、電器等各個工程和科研領域。
Abaqus強大的非線性求解器、清晰友好的用戶界面以及開放的開發平台使得近年來其用戶數量迅速增長，同時隨著用戶軟體使用能力的提高，對Abaqus提出了更高的使用要求。藉助Abaqus軟體為用戶提供的二次開發接口，越來越多的人開始學習和使用Abaqus的二次開發，研究適用於用戶自己的算法、用戶單元、材料本構模型以及用戶自定義的GUI工具等。
Abaqus二次開發分為子程式開發和用戶圖形界面程式（Graphical User Interface， GUI）開發兩類：子程式開發基於Fortran語言，用戶可以根據實際需求編寫材料本構關係（UMAT/VUMAT）、自定義單元UEL以及其他多種子程式（UVARM、DLOAD、USDFLD等）；用戶圖形界面程式開發基於Python語言，用戶可以根據需求對原有Abaqus/CAE界面程式進行擴展，開發專用的前後處理模組以及GUI工具等。
目前，國內針對基於Python語言的Abaqus二次開發方面的書籍只有曹金鳳老師的《Python語言在Abaqus中的套用》一書，該書詳細介紹了Python語言的基本語法、Abaqus腳本接口、參數化建模指令、腳本的高級處理功能等，並給出了很多前後處理腳本實例，為讀者學習Abaqus腳本編寫提供了很大的幫助。
本書側重於基於Python語言的Abaqus圖形界面程式開發，主要包含GUI外掛程式工具（Plug-ins）開發以及自定義GUI應用程式（Customized Applications）開發，用戶可以根據實際需求開發GUI外掛程式工具或者自定義GUI應用程式，從而實現高效參數化建模、標準工具箱或者模組的建立，一方面可大大減少前後處理時間，另一方面可有效避免反覆手動操作引入的建模錯誤，提高前後處理效率。本書共6章內容：第一章以簡單的入門外掛程式程式介紹了Python語言在Abaqus GUI外掛程式程式開發中的套用；第二章與第三章簡要介紹了Python語言的基本語法和Abaqus常用的核心指令，因為本書的側重點不在這方面，所以有關Python基本語法和Abaqus常用核心指令方面的內容請參照Abaqus幫助文檔或者曹金鳳老師的《Python語言在Abaqus中的套用》一書；第四章主要介紹了Python中常用控制項的使用方法以及實例；第五章主要介紹了基於Python語言的GUI外掛程式程式開發過程以及多外掛程式程式的管理，同時給出了完整的外掛程式程式實例；第六章介紹了用戶自定義GUI 應用程式的組成以及GUI 工具條、工具箱、選單、模組的創建方法等，同樣，在本章給出了自定義GUI應用程式的開發實例，並對實例做了詳細的注釋。
讀者對象
本書主要面向Abaqus軟體的中級和高級用戶。在開始學習Abaqus圖形界面程式開發之前，讀者應熟練掌握Abaqus有限元分析軟體的基礎知識，熟悉Abaqus/CAE的操作界面，了解Python語言的基本編碼格式和語法規則。Python語言的基本語法以及Abaqus中常用的函式館可參照Abaqus幫助文檔，本書中將不再贅述。
本書特色
- 本書從Abaqus的實際開發套用出發，結合作者的開發和套用實踐，深入淺出地介紹了Abaqus用戶圖形界面程式開發的方法，文字通俗易懂，讀者可輕鬆地掌握Abaqus GUI程式開發的編程技巧。
- 本書詳細介紹了多種Python常用控制項的使用方法和注意事項，幫助讀者少走彎路。
- 本書中詳細介紹了GUI外掛程式程式以及自定義GUI應用程式的組成、開發過程和方法，給出了完整的GUI外掛程式實例和GUI應用程式實例，並對實例代碼做了詳盡的注釋，以方便讀者理解。
- 為了方便讀者學習，本書的配套程式原始碼及CAE模型均可以從人民郵電出版社的異步社區下載。
- 本書中Python語言選用的是2.6.2版本，Abaqus軟體採用的是6.10版本。
致謝
- 特別感謝中航工業第一飛機設計研究院結構設計研究所各位領導、同事多年來在工作以及生活中給予的關心和幫助。
- 特別感謝導師賀高研究員多年來在學習和工作中的悉心指導以及對本書的審校和修改。感謝師妹富琛陽子、師兄周正光對書稿的校對、修改以及在本書出版過程中所付出的努力。
- 特別感謝達索SIMULIA高級技術經理龔平博士，達索SIMULIA北京辦事處張濤、焦中華、原中晉老師，中航信息技術中心許鴻傑老師，安托信息技術有限公司范艷傑老師，重慶大學趙友選老師多年來在Abaqus軟體套用方面的支持與幫助。
- 在本書的編寫過程中，作者還參考了一些其他關於Python以及Abaqus套用的書籍，同時大量參考了Abaqus 6.10幫助文檔，感謝相關作者的辛勤勞動。
目前，國內尚沒有一本系統介紹Abaqus GUI圖形界面程式開發的書籍，可參考資料甚少，作者盡最大能力將內容介紹清楚，便於讀者學習，但是鑒於水平有限，書中難免有錯誤及紕漏之處，敬請諸位專家和廣大讀者朋友批評指正。
作者
2014年端午於閻良
作者簡介
賈利勇，工程師，2008年畢業於西北工業大學航空學院飛行器設計與工程專業，2011年獲中國航空研究院工學碩士學位，2015年至2016年於英國帝國理工學院做訪問學者。現就職於中航工業第一飛機設計研究院結構設計研究所，主要從事飛機結構設計、複合材料失效分析工作，精通非線性商業有限元軟體Abaqus複合材料子程式開發及圖形界面程式開發。
富琛陽子，工程師，2009年畢業於西北工業大學材料科學與工程專業，現就職於中航工業第一飛機設計研究院結構設計研究所，主要從事飛機結構設計工作。
賀高，陝西安塞人，研究員，中國航空工業集團公司特級專家，現就職於中航工業第一飛機設計研究院結構設計研究所，主要從事飛機結構設計、複合材料結構設計工作。
周正光，高級工程師，碩士研究生，2007年畢業於北京航空航天大學飛行器設計專業，現就職於中航工業第一飛機設計研究院結構設計研究所，主要從事飛機結構設計工作。
目錄
第一章 概 述 1
1．1 簡單外掛程式實例——創建帶孔板有限元模型 2
1．2 Abaqus圖形界面程式開發的意義 10
第二章 Python語言基礎 11
2．1 Python語言的特點 12
2．2 Python與Abaqus 13
2．3 Python的編碼規則 15
2．4 內置對象類型 17
2．5 動態類型簡介 29
2．6 運算符 35
2．7 if條件語句 38
2．8 while和for循環 39
2．9 函式 42
2．10 模組 44
2．11 包導入 46
2．12 檔案的操作 48
第三章 常用Abaqus核心指令 52
3．1 Abaqus/CAE中Python指令的執行方式 53
3．2 核心腳本的快捷編輯方式 53
3．3 高亮顯示及取消高亮顯示 54
3．4 幾何導入 56
3．5 創建集合 57
3．6 單元和節點重新編號 58
3．7 更改草圖平面 59
3．8 創建基於單元的面 62
3．9 統計零件或實例的單元和節點數量 62
3．10 sendCommand()命令注意問題 64
3．11 合併節點mergeNodes() 65
3．12 elementFaces與elemFaces的區別 66
3．13 by angle的選取方式 67
3．14 使用findAt()選取對象 68
3．15 有關係統日期和時間的指令 69
3．16 ．rpy及．jnl檔案輸出格式控制 69
第四章 常用控制項使用方法 72
4．1 GUI圖形界面的創建方式 73
4．2 目標和訊息 74
4．3 按鈕控制項push button 使用方法 76
4．4 單選按鈕FXRadioButton使用方法 83
4．5 複選框FXCheckButton使用方法 86
4．6 文本框控制項AFXTextField使用方法 88
4．7 表格控制項AFXTable使用方法 90
4．8 檔案選擇控制項中檔案類型的設定 103
4．9 控制項提示語設定 104
4．10 快捷鍵的設定 104
4．11 如何創建並調用選單 106
4．12 顏色按鈕AFXColorButton使用方法 107
4．13 飛出按鈕的使用方法 107
4．14 列表控制項AFXList使用方法 108
4．15 樹列表控制項FXTreeList使用方法 109
4．16 帶複選框的樹控制項AFXOptionTreeList使用方法 112
4．17 自定義下拉框控制項AFXComboBox使用方法 113
4．18 進度條的使用方法 116
4．19 圖示的創建及使用方法 120
4．20 Pick Button的創建及使用方法 123
4．21 提示框的使用方法 125
4．22 單輸入函式getInput()使用方法 130
4．23 多輸入函式getInputs()使用方法 132
4．24 警告反饋函式getWarningReply()使用方法 133
4．25 在自定義窗體中調用Abaqus/CAE內嵌功能 133
4．26 工具條Toolbar 和工具箱toolbox的區別 135
4．27 控制項的格式及位置 136
4．28 控制控制項的使用狀態 139
4．29 調整對話框尺寸 145
4．30 行列布局管理器 145
第五章 外掛程式程式開發指南 148
5．1 外掛程式的創建方法 149
5．2 外掛程式的保存方式 149
5．3 外掛程式的使用方法 150
5．4 外掛程式程式的組成 150
5．5 外掛程式程式的管理 150
5．6 外掛程式程式實例一：複合材料衝擊損傷有限元模型自動建模程式 154
5．7 外掛程式程式實例二：六邊形蜂窩自動建模程式 184
第六章 用戶自定義GUI應用程式開發指南 196
6．1 用戶自定義GUI應用程式與外掛程式程式的區別 197
6．2 用戶自定義 GUI應用程式組成 197
6．3 如何修改Abaqus/CAE標準應用程式 203
6．4 自定義GUI工具包AFXToolsetGui 205
6．5 自定義GUI模組AFXModuleGui 208
6．6 自定義GUI樹形工具條TreeToolsetGui 211
6．7 用戶自定義GUI應用程式實例詳解 213
參考文獻 231
附錄A 本書中用到的對象及方法 232
1．1 簡單外掛程式實例——創建帶孔板有限元模型 2
1．2 Abaqus圖形界面程式開發的意義 10
第二章 Python語言基礎 11
2．1 Python語言的特點 12
2．2 Python與Abaqus 13
2．3 Python的編碼規則 15
2．4 內置對象類型 17
2．5 動態類型簡介 29
2．6 運算符 35
2．7 if條件語句 38
2．8 while和for循環 39
2．9 函式 42
2．10 模組 44
2．11 包導入 46
2．12 檔案的操作 48
第三章 常用Abaqus核心指令 52
3．1 Abaqus/CAE中Python指令的執行方式 53
3．2 核心腳本的快捷編輯方式 53
3．3 高亮顯示及取消高亮顯示 54
3．4 幾何導入 56
3．5 創建集合 57
3．6 單元和節點重新編號 58
3．7 更改草圖平面 59
3．8 創建基於單元的面 62
3．9 統計零件或實例的單元和節點數量 62
3．10 sendCommand()命令注意問題 64
3．11 合併節點mergeNodes() 65
3．12 elementFaces與elemFaces的區別 66
3．13 by angle的選取方式 67
3．14 使用findAt()選取對象 68
3．15 有關係統日期和時間的指令 69
3．16 ．rpy及．jnl檔案輸出格式控制 69
第四章 常用控制項使用方法 72
4．1 GUI圖形界面的創建方式 73
4．2 目標和訊息 74
4．3 按鈕控制項push button 使用方法 76
4．4 單選按鈕FXRadioButton使用方法 83
4．5 複選框FXCheckButton使用方法 86
4．6 文本框控制項AFXTextField使用方法 88
4．7 表格控制項AFXTable使用方法 90
4．8 檔案選擇控制項中檔案類型的設定 103
4．9 控制項提示語設定 104
4．10 快捷鍵的設定 104
4．11 如何創建並調用選單 106
4．12 顏色按鈕AFXColorButton使用方法 107
4．13 飛出按鈕的使用方法 107
4．14 列表控制項AFXList使用方法 108
4．15 樹列表控制項FXTreeList使用方法 109
4．16 帶複選框的樹控制項AFXOptionTreeList使用方法 112
4．17 自定義下拉框控制項AFXComboBox使用方法 113
4．18 進度條的使用方法 116
4．19 圖示的創建及使用方法 120
4．20 Pick Button的創建及使用方法 123
4．21 提示框的使用方法 125
4．22 單輸入函式getInput()使用方法 130
4．23 多輸入函式getInputs()使用方法 132
4．24 警告反饋函式getWarningReply()使用方法 133
4．25 在自定義窗體中調用Abaqus/CAE內嵌功能 133
4．26 工具條Toolbar 和工具箱toolbox的區別 135
4．27 控制項的格式及位置 136
4．28 控制控制項的使用狀態 139
4．29 調整對話框尺寸 145
4．30 行列布局管理器 145
第五章 外掛程式程式開發指南 148
5．1 外掛程式的創建方法 149
5．2 外掛程式的保存方式 149
5．3 外掛程式的使用方法 150
5．4 外掛程式程式的組成 150
5．5 外掛程式程式的管理 150
5．6 外掛程式程式實例一：複合材料衝擊損傷有限元模型自動建模程式 154
5．7 外掛程式程式實例二：六邊形蜂窩自動建模程式 184
第六章 用戶自定義GUI應用程式開發指南 196
6．1 用戶自定義GUI應用程式與外掛程式程式的區別 197
6．2 用戶自定義 GUI應用程式組成 197
6．3 如何修改Abaqus/CAE標準應用程式 203
6．4 自定義GUI工具包AFXToolsetGui 205
6．5 自定義GUI模組AFXModuleGui 208
6．6 自定義GUI樹形工具條TreeToolsetGui 211
6．7 用戶自定義GUI應用程式實例詳解 213
參考文獻 231
附錄A 本書中用到的對象及方法 232
