【ABAQUS 二次开发笔记】使用keyword 、python和matlab一起处理Odb数据

用conversion shell element （S4R单元）建模层合板，有6层ply,每个lamina（ply）有3个 integration point,共计18个integration point。我想得到集合SET-Middle-elem中所有integration point的E S TSHR13 TSHR23的output。

提取出结果后，我还需要根据剪切模量计算出13 23方向的shear strain。得到10个vars的output后，利用他们计算出整个laminate的弹性应变能(将每个单元的每个ply的弹性应变能U计算出来进行累加).计算很麻烦。

方法一:python访问odb文件

通过python 脚本访问odb文件，然后多个循环进行嵌套提取出output结果。这个办法可行，能够一下子访问到每个element的每个point.

import odbAccess
E=session.odbs['30d-50hz.odb'].steps["Step-1"].frames[10].fieldOutputs['E'].values[10]
print(E)

执行上述代码：

>>> import odbAccess
>>> E=session.odbs['30d-50hz.odb'].steps["Step-1"].frames[10].fieldOutputs['E']
>>> E.values[10]
session.openOdb(r'G:/SIMULIA/workspace/Tanslate_repetition/DMAsimulia/30d-50hz.odb').steps['Step-1'].frames[10].fieldOutputs['E'].values[10]
>>> print(E.values[10])
({
    'baseElementType': 'S4R',
    'conjugateData': None, 
    'conjugateDataDouble': 'unknown', 
    'data': array([0.0, -0.0, 0.0, 0.0], 'f'), 'dataDouble': 'unknown', 
    'elementLabel': 11, 
    'face': None, 
    'instance': 'OdbInstance object', 
    'integrationPoint': 1, 
    'inv3': 0.0, 
    'localCoordSystem': ((0.866025388240814, 0.5, 0.0), (-0.5, 0.866025388240814, 0.0), (0.0, 0.0, 0.999999940395355)), 
    'localCoordSystemDouble': 'unknown', 
    'magnitude': None, 
    'maxInPlanePrincipal': 0.0, 
    'maxPrincipal': 0.0, 
    'midPrincipal': 0.0, 
    'minInPlanePrincipal': 0.0, 
    'minPrincipal': 0.0, 
    'mises': 0.0, 
    'nodeLabel': None, 
    'outOfPlanePrincipal': 0.0, 
    'position': INTEGRATION_POINT, 
    'precision': SINGLE_PRECISION, 
    'press': -0.0, 
    'sectionPoint': 'SectionPoint object', 
    'tresca': 0.0, 
    'type': TENSOR_3D_PLANAR
}
)
>>> len(E.values)
10800

可以看出，在用odb的话就会循环非常多次才能算完，并且不容易定位到单个element。我感觉用python的话会code会非常混乱，逻辑不容易理清，因此放弃。

方法二:edit keywords 输出到dat文件，然后用MATLAB编程计算

• 【Shell Element】一次获得多个积分点的输出到dat - hayden_william - 博客园

通过关键字*EL PRINT可以将多个变量在指定积分点上的结果进行输出。这样输出有个好处就是，输出的结果ABAQUS会整理为 类似 table的样式。

这样的格式我可以用python进行处理，写入CSV文件。

• 【ABAQUS 二次开发笔记】读入TXT分析结果&输出csv文件 - hayden_william - 博客园
  

但是使用*EL PRINT有一个问题比较麻烦：*EL PRINT关键字语句的 first data line 一次最多16个section integration point ,多于16个integration point 则需要重复使用*EL PRINT来输出结果。而我有18个integration point 如果分两次输出的话。那输出的就是两个 table .得到结果我还需要整合成一个matrix。不方便。

但是幸好，composite laminate 的每个ply之间是应力应变满足连续性条件。我可以不输出几个重合的integration point：

Aindex=[3 5 7 9 11]

后续需要在matlab中写一个function，恢复这五个integration point 的output。

function B = expanMat(A,Aindex)
%将13个积分点数据展开为18个积分点的矩阵
    B=[];
    sizeAindex=size(Aindex);
    if isempty(Aindex)
        B=A;
        disp('A矩阵未改变')
    else
        %如果only移动一行就不循环了
        if sizeAindex(1)+sizeAindex(2)==2
            B=cat(1,A(1:Aindex(1),:),A(Aindex(1),:),A(Aindex(1)+1:end,:));
        else
            %把index向量升序排序
            Aindex=sort(Aindex);
            %得到A的行数
            rows=size(A);
            rows=rows(1);
            %loop A matrix
            for i=1:rows
                temp=A(i,:);
                % if the row operated is the member of Aindex(a array containts indexs of all rows needed to copy)
                if ismember(i,Aindex)
                    B=cat(1,B,[temp;temp]);
                else
                    B=cat(1,B,temp);
                end           
            end
        end
    end
end

最后：

算出来的最小二乘结果，感觉误差比较大。