abaqus+gui二次开发技术在材料领域的研究与应用

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1、硕士学位论文摘要ABAQUS是目前国际上最为先进的通用非线性有限元分析软件之一。具有强健的计算功能和广泛的模拟性能。可广泛应用于核工业、材料科学、铁道、石油化工、航空航天、电子和土木工程等一般工业及科学研究。ABAQUS自带的CAE是进行有限元分析的前后处理模块，也是建模、分析和后处理的人机交互平台，因此ABAQUS在工程界有广泛的应用。ABAQUS使用了基于有限元法的参数化技术。通过ABAQUS／CAE所提供的图形用户界面(GUI)与面向对象编程语言Python相结合编程操作。可以实现海量化建模，在模型复杂、划分网格操作繁

2、琐的情况下可以自动化处理。在设计过程中对某些特征参数变量赋予一定的工程意义或工艺意义，在操作过程中通过对这些参数的改变，可以实现模型的参数化驱动，在重构模型并进行新一轮计算等方面极大地提高工作效率。虽然ABAQUS为用户提供了广泛的功能，但是由于功能庞大，而且对软件使用人员的专业知识要求较高，所以该软件的学习周期较长，掌握起来难度较大。工程师们一方面需要ABAQUS强大的前后处理和分析研发能力，另一方面又渴望着它能够界面友好，操作简单。若能将ABAQUS所提供的GUI功能结合其主要功能的典型算法构造开放式的用户界面，既可充分

3、发挥ABAQUS的强大的计算功能，又可避免记忆繁琐的命令，用户在直观简洁的操作界面上，只需输入相关参数变量的数据，通过简单的鼠标和键盘操作就可以完成复杂的计算，并可以得到可视化的计算结果，完成整套分析解决方案。在此基础上还可以实现模型的参数化设计与驱动。本文将在ABAQUSGUI二次开发的基础之上，实现二维和三维多晶体材料微结构的自定制用户程序的开发。利用开发的参数化GUI用户平台，可以快速准确实现海量晶粒的有限元模型，并完成对每个晶粒赋晶粒取向，边界条件与加载情况等相关问题的计算分析，该方法和开发平台在工程设计中具有广阔的

4、应用前景。关键词：ABAQUS；GUl；二次开发；材料微结构；参数化设计ABAQUSGUI二次开发技术在材料领域的研究与应用AbstractiSoneofthemostadvancednonlinearfiniteelementanalysissoftwareinthewholeworld．Itfocusoncalculatingwithwidefunctionalityandperformanceofthesimulation．ItCanbewidelyusedinthefieldofnuclearindustry,mat

5、erialscience，railway,petrochemical，aerospace，electronicandgeneralindustrialandscientificresearch．ABAQUS／CAEissetforfiniteelementanalysisofpre—processingandpost-poccessingaswellasthehuman-computerinteractionplatformformodeling，analysisandpost—processing．Thereforeisu

6、sedinawiderangeofengineeringapplications．usestheparametertechnologybasedonfiniteelementmethod．Duringthedesignporcess，thedesignercouldgiveacertainmeaningofengineeringormechanicalprocessingforsomespecialvariableintheprogram．Whentheuserchangesthevariableoftheprogram,t

7、hesoft-wareCancompletethemodel—drivenbytheparametertechnology．Sothisapproachcouldimprovetheworkefficiencyobviously．AlthoughprovideswidelyfunctionforUSerS，learningtoUSeofthesoftwarerequirestheporfessionalknowledge．ItwillspentlotsoftimetolearntousethesofDvare．Onehand

8、，theresearcherneedthestrongfunction．Theotherhand，peopleexpectthesoftwarecouldbeuser-衔endlyandsimpleoperation．Ifwecancombinethewidelyfunctionofwit