Abaqus Python设置材料

10小时前浏览4

内容提示：

1）材料定义的核心思路；

2）Abaqus Python如何实现材料的定义、设置；

3）代码实现中的一些小提示。

前面讨论了如何设置几何部件之间的Interaction（相互作用），但各个部件只是空壳，没有任何的物理属性。在Abaqus结构分析体系中，材料（Material）和截面（Section）的定义及赋予至关重要，它决定了模型在受力后的变形特征。

1、核心思路

在 Abaqus 中给一个几何体赋予物理属性，通常需要严格遵循以下三个步骤。在 Python 脚本中，这对应的也是三个不同的核心对象（Object）。

1）定义材料（Material）

告诉软件几何体的材料是钢、铝还是橡胶，根据材料及分析类型对应输入材料的弹性模量、泊松比、密度等参数。在Abaqus Python中，相关的操作基于 Material对象。

2）创建截面（Section）

将材料与单元类型绑定。比如齿轮模型是三维实体（Solid），就需要创建一个3D实体均质截面（Homogeneous Solid Section），并把刚刚建好的材料指派给它。在Abaqus Python中，相关的操作基于截面对象，3D实体均质截面对应HomogeneousSolidSection对象，均质壳体截面对应HomogeneousShellSection对象等。

3）截面属性赋予（Section Assignment）

选中零件的几何区域（Region），将上一步创建好的截面属性传递上去。相关操作对应于SectionAssignment对象。

2、代码实现

1）定义材料

创建材料名称，材料类型及相关数据。

from abaqus import *from abaqusConstants import *model_name = 'Helical'part_name = 'hg1'model = mdb.models[model_name]# 1. 创建名为 "Gear-Steel" 的材料steel = model.Material(name='Gear-Steel')# 2. 为该材料添加各向同性弹性属性 (Elastic)# 注意：table中的数据格式是一个嵌套元组 ((杨氏模量, 泊松比), )# 单位统一采用 mm-N-s 体系，此时杨氏模量单位为 MPasteel.Elastic(table=((210000.0, 0.3), ), type=ISOTROPIC)# 3. 如果做动力学分析，还需要定义密度steel.Density(table=((7.8e-9, ), ))# 4. 定义塑性部分 (真实应力, 塑性应变)# 数据格式为多行嵌套元组: ((应力1, 应变1), (应力2, 应变2), ...)plastic_data = (    (800.0, 0.0),    # 初始屈服点，塑性应变必须为0     (850.0, 0.02),    (900.0, 0.05),    (980.0, 0.12))steel.Plastic(table=plastic_data)

2）定义截面

创建材料截面属性。

# 5. 创建实体均质截面，命名为 "Solid-Gear-Section"model.HomogeneousSolidSection(name='Solid-Gear-Section',                                         material='Gear-Steel',                                         thickness=None)

3）截面属性赋予

把上面创建的截面属性赋予给零件hg1。

# 6. 获取该部件下的所有实体 (Cells)# 对于建好的单个齿轮零件，直接使用 Part.cells 即可获取所有体gear_part = model.parts[part_name]all_cells = gear_part.cells# 为了方便后续操作，建议先为几何体创建一个 Set (集 合)gear_region = gear_part.Set(cells=all_cells, name='Set-All-Body')# 赋予截面属性gear_part.SectionAssignment(        region=gear_region,         sectionName='Solid-Gear-Section',         offset=0.0,         offsetType=MIDDLE_SURFACE,         offsetField='',         thicknessAssignment=FROM_SECTION)