前言

Abaqus是目前國(guó)際上比較先進(jìn)的大型通用有限元軟件之一，它可以分析復(fù)雜的工程力學(xué)問題，其駕馭龐大求解規(guī)模的能力以及非線性力學(xué)分析功能均達(dá)到世界領(lǐng)先水平。Abaqus在歐洲、北美和亞洲許多國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用，其用戶遍及航空、航天、船舶、機(jī)械、化工、冶金、土木、水利、材料、汽車、電器等各個(gè)工程和科研領(lǐng)域。

Abaqus強(qiáng)大的非線性求解器、清晰友好的用戶界面以及開放的開發(fā)平臺(tái)使得近年來其用戶數(shù)量迅速增長(zhǎng)，同時(shí)隨著用戶軟件使用能力的提高，對(duì)Abaqus提出了更高的使用要求。借助Abaqus軟件為用戶提供的二次開發(fā)接口，越來越多的人開始學(xué)習(xí)和使用Abaqus的二次開發(fā)，研究適用于用戶自己的算法、用戶單元、材料本構(gòu)模型以及用戶自定義的GUI工具等。

Abaqus二次開發(fā)分為子程序開發(fā)和用戶圖形界面程序（Graphical User Interface, GUI）開發(fā)兩類：子程序開發(fā)基于Fortran語(yǔ)言，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求編寫材料本構(gòu)關(guān)系（UMAT/VUMAT）、自定義單元UEL以及其他多種子程序（UVARM、DLOAD、USDFLD等）；用戶圖形界面程序開發(fā)基于Python語(yǔ)言，用戶可以根據(jù)需求對(duì)原有Abaqus/CAE界面程序進(jìn)行擴(kuò)展，開發(fā)專用的前后處理模塊以及GUI工具等。

目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)基于Python語(yǔ)言的Abaqus二次開發(fā)方面的書籍只有曹金鳳老師的《Python語(yǔ)言在Abaqus中的應(yīng)用》一書，該書詳細(xì)介紹了Python語(yǔ)言的基本語(yǔ)法、Abaqus腳本接口、參數(shù)化建模指令、腳本的高級(jí)處理功能等，并給出了很多前后處理腳本實(shí)例，為讀者學(xué)習(xí)Abaqus腳本編寫提供了很大的幫助。

本書側(cè)重于基于Python語(yǔ)言的Abaqus圖形界面程序開發(fā)，主要包含GUI插件工具（Plug-ins）開發(fā)以及自定義GUI應(yīng)用程序（Customized Applications）開發(fā)，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求開發(fā)GUI插件工具或者自定義GUI應(yīng)用程序，從而實(shí)現(xiàn)高效參數(shù)化建模、標(biāo)準(zhǔn)工具箱或者模塊的建立，一方面可大大減少前后處理時(shí)間，另一方面可有效避免反復(fù)手動(dòng)操作引入的建模錯(cuò)誤，提高前后處理效率。本書共6章內(nèi)容：第一章以簡(jiǎn)單的入門插件程序介紹了Python語(yǔ)言在Abaqus GUI插件程序開發(fā)中的應(yīng)用；第二章與第三章簡(jiǎn)要介紹了Python語(yǔ)言的基本語(yǔ)法和Abaqus常用的內(nèi)核指令，因?yàn)楸緯膫?cè)重點(diǎn)不在這方面，所以有關(guān)Python基本語(yǔ)法和Abaqus常用內(nèi)核指令方面的內(nèi)容請(qǐng)參照Abaqus幫助文檔或者曹金鳳老師的《Python語(yǔ)言在Abaqus中的應(yīng)用》一書；第四章主要介紹了Python中常用控件的使用方法以及實(shí)例；第五章主要介紹了基于Python語(yǔ)言的GUI插件程序開發(fā)過程以及多插件程序的管理，同時(shí)給出了完整的插件程序?qū)嵗坏诹陆榻B了用戶自定義GUI應(yīng)用程序的組成以及GUI工具條、工具箱、菜單、模塊的創(chuàng)建方法等，同樣，在本章給出了自定義GUI應(yīng)用程序的開發(fā)實(shí)例，并對(duì)實(shí)例做了詳細(xì)的注釋。

讀者對(duì)象

本書主要面向Abaqus軟件的中級(jí)和高級(jí)用戶。在開始學(xué)習(xí)Abaqus圖形界面程序開發(fā)之前，讀者應(yīng)熟練掌握Abaqus有限元分析軟件的基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉Abaqus/CAE的操作界面，了解Python語(yǔ)言的基本編碼格式和語(yǔ)法規(guī)則。Python語(yǔ)言的基本語(yǔ)法以及Abaqus中常用的函數(shù)庫(kù)可參照Abaqus幫助文檔，本書中將不再贅述。

本書特色

? 本書從Abaqus的實(shí)際開發(fā)應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合作者的開發(fā)和應(yīng)用實(shí)踐，深入淺出地介紹了Abaqus用戶圖形界面程序開發(fā)的方法，文字通俗易懂，讀者可輕松地掌握Abaqus GUI程序開發(fā)的編程技巧。

? 本書詳細(xì)介紹了多種Python常用控件的使用方法和注意事項(xiàng)，幫助讀者少走彎路。

? 本書中詳細(xì)介紹了GUI插件程序以及自定義GUI應(yīng)用程序的組成、開發(fā)過程和方法，給出了完整的GUI插件實(shí)例和GUI應(yīng)用程序?qū)嵗?，并?duì)實(shí)例代碼做了詳盡的注釋，以方便讀者理解。

? 為了方便讀者學(xué)習(xí)，本書的配套程序源代碼及CAE模型均可以從人民郵電出版社的異步社區(qū)下載，網(wǎng)址為：www.epubit.com.cn/book/details/4252。

? 本書中Python語(yǔ)言選用的是2.6.2版本，Abaqus軟件采用的是6.10版本。

致謝

? 特別感謝中航工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究所各位領(lǐng)導(dǎo)、同事多年來在工作以及生活中給予的關(guān)心和幫助。

? 特別感謝導(dǎo)師賀高研究員多年來在學(xué)習(xí)和工作中的悉心指導(dǎo)以及對(duì)本書的審校和修改。感謝師妹富琛陽(yáng)子、師兄周正光對(duì)書稿的校對(duì)、修改以及在本書出版過程中所付出的努力。

? 特別感謝達(dá)索SIMULIA高級(jí)技術(shù)經(jīng)理龔平博士，達(dá)索SIMULIA北京辦事處張濤、焦中華、原中晉老師，中航信息技術(shù)中心許鴻杰老師，安托信息技術(shù)有限公司范艷杰老師，重慶大學(xué)趙友選老師多年來在Abaqus軟件應(yīng)用方面的支持與幫助。

? 在本書的編寫過程中，作者還參考了一些其他關(guān)于Python以及Abaqus應(yīng)用的書籍，同時(shí)大量參考了Abaqus 6.10幫助文檔，感謝相關(guān)作者的辛勤勞動(dòng)。

目前，國(guó)內(nèi)尚沒有一本系統(tǒng)介紹Abaqus GUI圖形界面程序開發(fā)的書籍，可參考資料甚少，作者盡最大能力將內(nèi)容介紹清楚，便于讀者學(xué)習(xí)，但是鑒于水平有限，書中難免有錯(cuò)誤及紕漏之處，敬請(qǐng)諸位專家和廣大讀者朋友批評(píng)指正，并歡迎通過以下聯(lián)系方式與作者交流。

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作者

2014年端午于閻良