使用脚本批量定义CAE仿真材料数据

对于使用CAE进行仿真计算的的用户而言，材料的定义是一个细致且繁琐的过程，细致是因为材料参数对于仿真结果至关重要，需要确认每个参数的准确性；繁琐是当材料较多且含有多种属性时，定义和编辑属性的工作量较大。而采用脚本来定义材料是一个很好的方式。大型通用仿真CAE软件WELSIM可以通过自动化测试系统支持脚本定义材料，对于大量的材料集，可以通过XML脚本实现。

本文使用实例，演示在WELSIM下使用脚本建立大量材料数据的方法。

1. 通过GUI建立单个材料数据。（如果对XML语法熟悉，可以参考已有的XML测试文件，自行编写）。打开自动化测试的录制功能。

新建一个材料节点，设置节点名称为Mat001。打开材料编辑面板，按照步骤先后加入密度，各向同性弹性，双线性的各向同性硬化属性。这是弹塑性模型常用的材料属性。

输入相关参数。编辑操作完成后的材料属性显示如下：

2. 测试单个材料数据文件。

点击停止录制按钮，图形化操作宏命令录制完毕，脚本自动生成。使用文本编辑器打开录制好的XML文件，稍作修改，删除冗余的部分，即可得到单个材料的脚本。如下图所示，绿色方框部分是其他材料的修改部分，用于拓展得到其他材料。分别是材料节点在项目树窗口中的位置，材料名称，材料节点ID，和材料属性参数。

3. 复 制粘贴单个材料，并做相应修改。

将上图中的文本进行复 制粘贴，并修改绿色方框部分，即可得到一个新的材料。本文一共创建21个材料。材料属性的参数如下表所示，均采用双线性各项同性硬化塑性。

4. 完成脚本，运行并调试。

至此脚本编辑已经完成，可以运行并测试。运行完成后，可以直接进行接下来的仿真分析工作。也可以导出材料数据，在其他软件中打开。如下图所示WELSIM中导出的材料在MatEditor中打开。

总结

本例使用的脚本文件已经开源，并保存在WelSim的公共测试库中，文件名称为06018_create_multiple_materials.xml。本例共创建21个材料数据集，每个材料的属性相似，只是具体数值不同。此外，也可以在脚本中添加不同的材料属性，支持更加多样性的材料集。

使用脚本创立材料集，可以有效的节约编辑时间，不易出错，同时易于维护，已经编辑好的脚本稍作修改即可用于其他材料集，可拓展性强。是快速建立和维护大量材料集的理想方式。

定义材料的脚本语言根据CAE软件会有所不同，本例使用XML，有些CAE软件可能会使用其他语言，如Python或Javascript等。