- Abaqus GUI程序开发指南（Python语言）
- 贾利勇 富琛阳子 贺高 周正光
- 1812字
- 2025-02-22 15:44:27
前言
Abaqus是目前国际上比较先进的大型通用有限元软件之一，它可以分析复杂的工程力学问题，其驾驭庞大求解规模的能力以及非线性力学分析功能均达到世界领先水平。Abaqus在欧洲、北美和亚洲许多国家得到了广泛的应用，其用户遍及航空、航天、船舶、机械、化工、冶金、土木、水利、材料、汽车、电器等各个工程和科研领域。
Abaqus强大的非线性求解器、清晰友好的用户界面以及开放的开发平台使得近年来其用户数量迅速增长，同时随着用户软件使用能力的提高，对Abaqus提出了更高的使用要求。借助Abaqus软件为用户提供的二次开发接口，越来越多的人开始学习和使用Abaqus的二次开发，研究适用于用户自己的算法、用户单元、材料本构模型以及用户自定义的GUI工具等。
Abaqus二次开发分为子程序开发和用户图形界面程序（Graphical User Interface, GUI）开发两类：子程序开发基于Fortran语言，用户可以根据实际需求编写材料本构关系（UMAT/VUMAT）、自定义单元UEL以及其他多种子程序（UVARM、DLOAD、USDFLD等）；用户图形界面程序开发基于Python语言，用户可以根据需求对原有Abaqus/CAE界面程序进行扩展，开发专用的前后处理模块以及GUI工具等。
目前，国内针对基于Python语言的Abaqus二次开发方面的书籍只有曹金凤老师的《Python语言在Abaqus中的应用》一书，该书详细介绍了Python语言的基本语法、Abaqus脚本接口、参数化建模指令、脚本的高级处理功能等，并给出了很多前后处理脚本实例，为读者学习Abaqus脚本编写提供了很大的帮助。
本书侧重于基于Python语言的Abaqus图形界面程序开发，主要包含GUI插件工具（Plug-ins）开发以及自定义GUI应用程序（Customized Applications）开发，用户可以根据实际需求开发GUI插件工具或者自定义GUI应用程序，从而实现高效参数化建模、标准工具箱或者模块的建立，一方面可大大减少前后处理时间，另一方面可有效避免反复手动操作引入的建模错误，提高前后处理效率。本书共6章内容：第一章以简单的入门插件程序介绍了Python语言在Abaqus GUI插件程序开发中的应用；第二章与第三章简要介绍了Python语言的基本语法和Abaqus常用的内核指令，因为本书的侧重点不在这方面，所以有关Python基本语法和Abaqus常用内核指令方面的内容请参照Abaqus帮助文档或者曹金凤老师的《Python语言在Abaqus中的应用》一书；第四章主要介绍了Python中常用控件的使用方法以及实例；第五章主要介绍了基于Python语言的GUI插件程序开发过程以及多插件程序的管理，同时给出了完整的插件程序实例；第六章介绍了用户自定义GUI应用程序的组成以及GUI工具条、工具箱、菜单、模块的创建方法等，同样，在本章给出了自定义GUI应用程序的开发实例，并对实例做了详细的注释。
读者对象
本书主要面向Abaqus软件的中级和高级用户。在开始学习Abaqus图形界面程序开发之前，读者应熟练掌握Abaqus有限元分析软件的基础知识，熟悉Abaqus/CAE的操作界面，了解Python语言的基本编码格式和语法规则。Python语言的基本语法以及Abaqus中常用的函数库可参照Abaqus帮助文档，本书中将不再赘述。
本书特色
• 本书从Abaqus的实际开发应用出发，结合作者的开发和应用实践，深入浅出地介绍了Abaqus用户图形界面程序开发的方法，文字通俗易懂，读者可轻松地掌握Abaqus GUI程序开发的编程技巧。
• 本书详细介绍了多种Python常用控件的使用方法和注意事项，帮助读者少走弯路。
• 本书中详细介绍了GUI插件程序以及自定义GUI应用程序的组成、开发过程和方法，给出了完整的GUI插件实例和GUI应用程序实例，并对实例代码做了详尽的注释，以方便读者理解。
• 为了方便读者学习，本书的配套程序源代码及CAE模型均可以从人民邮电出版社的异步社区下载，网址为：www.epubit.com.cn/book/details/4252。
• 本书中Python语言选用的是2.6.2版本，Abaqus软件采用的是6.10版本。
致谢
• 特别感谢中航工业第一飞机设计研究院结构设计研究所各位领导、同事多年来在工作以及生活中给予的关心和帮助。
• 特别感谢导师贺高研究员多年来在学习和工作中的悉心指导以及对本书的审校和修改。感谢师妹富琛阳子、师兄周正光对书稿的校对、修改以及在本书出版过程中所付出的努力。
• 特别感谢达索SIMULIA高级技术经理龚平博士，达索SIMULIA北京办事处张涛、焦中华、原中晋老师，中航信息技术中心许鸿杰老师，安托信息技术有限公司范艳杰老师，重庆大学赵友选老师多年来在Abaqus软件应用方面的支持与帮助。
• 在本书的编写过程中，作者还参考了一些其他关于Python以及Abaqus应用的书籍，同时大量参考了Abaqus 6.10帮助文档，感谢相关作者的辛勤劳动。
目前，国内尚没有一本系统介绍Abaqus GUI图形界面程序开发的书籍，可参考资料甚少，作者尽最大能力将内容介绍清楚，便于读者学习，但是鉴于水平有限，书中难免有错误及纰漏之处，敬请诸位专家和广大读者朋友批评指正，并欢迎通过以下联系方式与作者交流。
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作者
2014年端午于阎良