CN110472345B - 基于abaqus的后处理系统及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于ABAQUS的后处理系统，涉及数据处理的技术领域。基于ABAQUS的后处理系统，包括选择模块，数据标注及提取模块，调整模块，数据保存模块，数据分析模块和报告生成模块。在ABAQUS软件后处理界面，通过框选操作，对指定区域快速进行极值标记与极值数据的提取，并按照相关标准进行分析，带有标注的云图，必要的数值信息以及分析结果按照指定格式自动生成PPT分析报告，提高了ABAQUS软件求解结果分析的效率，保证数据的可靠性，避免反复的人工操作以及数值查询，记录过程中产生的各类错误，大大提高了研发效率。

Description

基于ABAQUS的后处理系统及实现方法
技术领域
本发明涉及数据处理的技术领域，尤其涉及基于ABAQUS 的后处理系统及实现方法。
背景技术
有限元分析技术是一种利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟的技术，广泛应用于机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源和科学研究等各个领域。
竞争日趋激烈的市场对产品的质量，研发周期以及生产制造成本等均提出了更苛刻的要求。随着计算机性能的提高与单位算力成本的下降，越来越多的企业选择使用有限元分析技术来提高产品质量，缩短研发周期与降低成本。
在 ABAQUS 的有限元分析结果后处理过程中，时常需要同时分析多种应力应变云图，提取多个区域的极值信息。目前常用的是使用人工对云图进行单独标注以及对数值进行查询与提取，人工处理效率低且易导致标注错误，记录数值不正确等各种错误，从而降低后续报告的可靠性。
发明内容
为了提高数据处理效率并且增强报告的可靠性。本发明的技术方案提供了基于ABAQUS 的后处理系统及实现方法。
技术方案如下：第一方面，本发明的技术方案提供了基于ABAQUS的后处理系统，包括选择模块，数据标注及提取模块，调整模块，数据保存模块，数据分析模块和报告生成模块，其中：选择模块被配置于选择是否同时对多个窗口进行标注与数据提取，同时选择需要从分析中排除的特定单元的集合；标注与数值提取模块被配置于用以标注及提取数据，同时获得对应的部件名称以及各窗口内，所提取数据的极值类型（最大值或最小值）；调整模块被配置于在数据标注及提取完成后，调整标注以及调整数据；数据保存模块被配置于保存窗口截图及相关数据；数据分析模块被配置于根据配置文件中的评价策略，对仿真结果进行评价；报告生成模块被配置于将需要的数据输入相关分析的标准PPT 模板，以此生成报告。
通过对 ABAQUS 有限元分析软件生成的 ODB 文件进行数据提取与标注，并将提取数值按照指定的分析规范进行解析，并通过指定格式自动生成 PPT 分析报告，大大提高了研发效率。
具体的，标注与数值提取模块中，用户通过对窗口中任意区域进行的框选操作，获得所选区域内的极值信息。
通过框选操作，对指定区域快速进行极值标记与极值数据的提取，并按照相关标准自动进行分析
具体的，标注与数值提取模块，包括撤销功能及确定功能，撤销功能被配置于让用户撤销最近一次标记及数据提取动作，确认功能被配置于让用户保存极值数据至数据中转文件并在一个或多个窗口生成标注。
具体的，调整模块，包括移除功能，隐藏功能以及修改功能，移除功能被配置于让用户移除指定的标注及数据，并更新标注序号；隐藏功能被配置于让用户隐藏指定的标注；修改功能被配置于让用户修改指定的标注及数据，并保持序号不变。
具体的，数据保存模块，包括映射功能及保存功能，映射功能用来以当前任一窗口所有标注的节点信息为索引，对未在窗口中展示的变量云图进行标注及数据提取；保存功能对各窗口进行截图保存与抓取数据的导出。
另一方面，本发明还提供基于ABAQUS 的后处理系统的实现方法，包括以下步骤：
步骤一：环境搭建：包括1a：安装ABAQUS 软件； 1b：安装必要的Python 库；
步骤二：功能建立：包括2a：基于Python 语言开发的多个包含不同功能的核心脚本程序；2b：基于 Python 语言开发的，适用于ABAQUS的GUI 界面；2c：将核心脚本与GUI 界面进行封装的交互式快速后处理系统；
步骤三：获取 ODB 文件：包括3a：根据用户的请求，从ABAQUS中获取相关条件；3b：启动1a 中的ABAQUS 软件，加载3a 中的求解条件，获取用户需要进行分析的结果； 3c：将ODB 文件展示在ABAQUS的后处理界面，根据用户给予的条件调整时间、帧数，用户可选择同时打开多个窗口，同时展示不同的云图；
步骤四：窗口同步与单元排除，包括：4a：在2b 开发的GUI 界面中，选择是否需要同时对多个窗口进行标注并提取数值；4b：在2b 开发的GUI 界面中，选择不参与分析的单元并进行隐藏；
步骤五：数据标注及提取，包括： 5a：在 2b 开发的GUI 界面中，单击按钮，进入“标注与数值提取”二级界面，同时激活“标注与数值提取”状态，在此状态下，ABAQUS会不断提示用户进行选取操作；5b：在5a 的二级界面中，选择所需标注及提取信息的部件名称；5c：在5a 的二级界面中，选择不同窗口内提取的极值类型（极大值或极小值）；5d：在5a 的二级界面中，在框选操作完成后，单击“确认”按键，可以完成一次标注与数据读取，单击“撤销”删除最近一次标注及所提取的数据；5e：在 5a 的二级界面中，单击“关闭”，完成数据提取与标注，同时退出“数据标注及提取”功能块；
步骤六：调整，包括：6a：在2b 开发的GUI 界面中，单击移除，选择指定的标注进行移除，同时移除数据中转文件中对应的数值信息，同时更新所有的标注编号；6b：在2b 开发的GUI 界面中，单击隐藏，选择指定的标注进行隐藏；6c：在2b 开发的GUI 界面中，单击修正，选择指定的标注进行修正，将标注移动至指定节点上，同时更新标注中与数据中转文件中对应的数值信息；
步骤七：数据保存，包括：7a：在2b 开发的 GUI 界面中，单击保存，进入“数据保存”二级菜单，进行数据与窗口截图的保存；在此功能块中，可依据当前提取的节点编号，对该部分节点上的其余变量数值进行提取与保存；
步骤八：数据分析，包括：8a：将评价指标以指定格式写入文本文件，根据2a 中的功能，对该文本进行解析，获得评价指标，并对提取到的数值信息进行评价，评价结果以文本形式导出；
步骤九：生成报告，包括：9a：根据用户的指定选择PPT 报告模板；9b：根据2a 中的功能，将7a 中保存的数值图片信息与8a 中的评价结果，写入9a 的PPT 模板中的空白位置，完成报告的生成。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：在 ABAQUS 软件后处理界面，通过框选操作，对指定区域快速进行极值标记与极值数据的提取，并按照相关标准自动进行分析。带有标注的云图，必要的数值信息以及分析结果按照指定格式自动生成 PPT 分析报告，提高了ABAQUS 软件求解结果分析的效率，保证数据的可靠性，避免反复的人工操作以及数值查询，记录过程中产生的各类错误，大大提高了研发效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，其中：
图 1 为本发明一种实施例中所揭示的基于 ABAQUS 的后处理系统的框架示意图；
图 2 为本发明一种实施例中所揭示的基于 ABAQUS 的后处理系统的实现方法的步骤流程图。
具体实施方式
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。
此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
有限元分析技术是一种利用数学近似的方法对真实物理系统进行模拟的技术，广泛应用于机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源和科学研究等各个领域。
竞争日趋激烈的市场对产品的质量，研发周期以及生产制造成本等均提出了更苛刻的要求。随着计算机性能的提高与单位算力成本的下降，越来越多的企业选择使用有限元分析技术来提高产品质量，缩短研发周期与降低成本。
在 ABAQUS 的有限元分析结果后处理过程中，时常需要同时分析多种应力应变云图，提取多个区域的极值信息。目前常用的是使用人工对云图进行单独标注以及对数值进行查询与提取，人工处理效率低且易导致标注错误，记录数值不正确等各种错误，从而降低后续报告的可靠性。
为了提高数据处理效率并且增强报告的可靠性。本发明的技术方案提供了基于ABAQUS 的后处理系统及实现方法。技术方案如下：
下面根据图1 和图 2 对本发明做进一步详细说明。
如图1 所示，第一方面，本发明的技术方案提供了基于 ABAQUS的后处理系统，包括选择模块，数据标注及提取模块，调整模块，数据保存模块，数据分析模块和报告生成模块，其中：选择模块被配置于选择是否同时对多个窗口进行标注与数据提取，同时选择需要从分析中排除的特定单元的集合；标注与数值提取模块被配置于用以标注及提取数据，同时获得对应的部件名称以及各窗口内提取数据的极值类型（极大值和极小值）；调整模块被配置于在数据标注及提取完成后，调整标注以及调整数据；数据保存模块被配置于保存窗口截图及相关数据；数据分析模块被配置于根据配置文件中的评价策略，对仿真结果进行评价；报告生成模块被配置于将需要的数据输入相关分析的标准PPT 模板，以此生成报告。
通过对 ABAQUS 有限元分析软件生成的 ODB 文件进行数据提取与标注，并将提取数值按照指定的分析规范进行解析，并通过指定格式自动生成 PPT 分析报告，大大提高了研发效率。
具体的，标注与数值提取模块中，用户通过对窗口中任意区域进行的框选操作，获得所选区域内的极值信息。
通过框选操作，对指定区域快速进行极值标记与极值数据的提取，并按照相关标准自动进行分析。
具体的，标注与数值提取模块，包括撤销功能及确定功能，撤销功能被配置于让用户撤销最近一次标记及数据提取动作，确定功能被配置于让用户保存极值数据至数据中转文件并在一个或多个窗口生成标注。
具体的，调整模块，包括移除功能，隐藏功能以及修改功能，移除功能被配置于让用户移除指定的标注及数据，并更新标注序号；隐藏功能被配置于让用户隐藏指定的标注；修改功能被配置于让用户修改指定的标注及数据，并保持序号不变。
具体的，数据保存模块，包括映射功能及保存功能，映射功能用来以当前任一窗口所有标注的节点信息为索引，对未在窗口中展示的变量云图进行标注及数据提取；保存功能对各窗口进行截图保存与抓
取数据的导出。
如图2 所示，另一方面，本发明还提供基于ABAQUS 的后处理系统的实现方法，包括以下步骤：
步骤一：环境搭建：包括1a：安装ABAQUS 软件； 1b：安装必要的Python 库；
步骤二：功能建立：包括2a：基于Python 语言开发的多个包含不同功能的核心脚本程序；2b：基于 Python 语言开发的，适用于ABAQUS的GUI 界面；2c：将核心脚本与GUI 界面进行封装的交互式快速后处理系统；
步骤三：获取 ODB 文件：包括3a：根据用户的请求，从ABAQUS中获取相关条件；3b：启动1a 中的ABAQUS 软件，加载3a 中的求解条件，获取用户需要进行分析的结果； 3c：将ODB 文件展示在ABAQUS的后处理界面，根据用户给予的条件调整时间、帧数，用户可选择同时打开多个窗口，同时展示不同的云图；
步骤四：窗口同步与单元排除，包括：4a：在2b 开发的GUI 界面中，选择是否需要同时对多个窗口进行标注并提取数值；4b：在2b 开发的GUI 界面中，选择不参与分析的单元并进行隐藏；
步骤五：数据标注及提取，包括： 5a：在 2b 开发的GUI 界面中，单击按钮，进入“标注与数值提取”二级界面，同时激活“标注与数值提取”状态，在此状态下，ABAQUS会不断提示用户进行选取操作；
5b：在5a 的二级界面中，选择所需标注及提取信息的部件名称；5c：在5a 的二级界面中，选择不同窗口内提取的极值类型（极大值或极小值）；5d：在5a 的二级界面中，在框选操作完成后，单击“确认”按键，可以完成一次标注与数据读取，单击“撤销”删除最近一次标注及所提取的数据；5e：在 5a 的二级界面中，单击“关闭”，完成数据提取与标注，同时退出“数据标注及提取”功能块；
步骤六：调整，包括：6a：在2b 开发的GUI 界面中，单击移除，选择指定的标注进行移除，同时移除数据中转文件中对应的数值信息，同时更新所有的标注编号；6b：在2b 开发的GUI 界面中，单击隐藏，选择指定的标注进行隐藏；6c：在2b 开发的GUI 界面中，单击修正，选择指定的标注进行修正，将标注移动至指定节点上，同时更新标注中与数据中转文件中对应的数值信息；
步骤七：数据保存，包括：7a：在2b 开发的 GUI 界面中，单击保存，进入“数据保存”二级菜单，进行数据与窗口截图的保存；在此功能块中，可依据当前提取的节点编号，对该部分节点上的其余变量数值进行提取与保存；
步骤八：数据分析，包括：8a：将评价指标以指定格式写入文本文件，根据2a 中的功能，对该文本进行解析，获得评价指标，并对文件，根据2a 中的功能，对该文本进行解析，获得评价指标，并对提取到的数值信息进行评价，评价结果以文本形式导出；
步骤九：生成报告，包括：9a：根据用户的指定选择PPT 报告模板；9b：根据2a 中的功能，将7a 中保存的数值图片信息与8a 中的评价结果，写入9a 的PPT 模板中的空白位置，完成报告的生成。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：在ABAQUS 软件后处理界面，通过框选操作，对指定区域快速进行极值标记与极值数据的提取，并按照相关标准进行分析，带有标注的云图，必要的数值信息以及分析结果按照指定格式自动生成PPT分析报告，提高了ABAQUS软件求解结果分析的效率，保证数据的可靠性，避免反复的人工操作以及数值查询，记录过程中产生的各类错误，大大提高了研发效率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明的本技术领域中的公认常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (3)

1.基于ABAQUS的后处理系统，其特征在于，包括选择模块，数据标注及提取模块，调整模块，数据保存模块，数据分析模块和报告生成模块，其中：
所述选择模块被配置于选择是否同时对多个窗口进行标注与数据提取，同时选择需要从分析中排除的特定单元的集合；
所述标注与数值提取模块被配置于用以标注及提取数据，同时获得数据对应的部件名称以及各窗口内提取数据的极值类型；所述标注与数值提取模块包括撤销功能及确定功能，所述撤销功能被配置于让用户撤销最近一次标记及数据提取动作，所述确定功能被配置于让用户保存极值数据至数据中转文件并在一个或多个窗口生成标注；在所述标注与数值提取模块中，用户通过对窗口中任意区域进行的框选操作，获得所选区域内的极值信息；极值类型包括极大值和极小值；
所述调整模块被配置于在数据标注及提取完成后，调整标注以及调整数据；所述调整模块包括移除功能，隐藏功能以及修改功能，所述移除功能被配置于让用户移除指定的标注及数据，并更新标注序号；所述隐藏功能被配置于让用户隐藏指定的标注；所述修改功能被配置于让用户修改指定的标注及数据，并保持序号不变；
所述数据保存模块被配置于保存窗口截图及相关数据；
所述数据分析模块被配置于根据配置文件中的评价策略，对仿真结果进行评价；
所述报告生成模块被配置于将需要的数据输入相关分析的标准PPT模板，以此生成报告。
2.根据权利要求1所述的基于ABAQUS的后处理系统，其特征在于，所述数据保存模块，包括映射功能及保存功能，所述映射功能用来以当前任一窗口所有标注的节点信息为索引，对未在窗口中展示的变量云图进行标注及数据提取；所述保存功能对各窗口进行截图保存与抓取数据的导出。
3.基于ABAQUS的后处理系统的实现方法，应用于如权利要求1-2任一所述的基于ABAQUS的后处理系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：环境搭建：包括
1a：安装ABAQUS软件；
1b：安装Python库；
步骤二：功能建立：包括
2a：基于Python语言开发的多个包含不同功能的核心脚本程序；
2b：基于Python语言开发的，适用于ABAQUS的GUI界面；
2c：将核心脚本与GUI界面进行封装的交互式快速后处理系统；
步骤三：获取ODB文件：包括
3a：根据用户的请求，从ABAQUS中获取相关条件；
3b：启动1a中的ABAQUS软件，加载3a中的求解条件，获取用户需要进行分析的结果；
3c：将ODB文件展示在ABAQUS的后处理界面，根据用户给予的条件调整时间、帧数，用户选择打开单个或多个窗口，同时展示不同的云图；
步骤四：窗口同步与单元排除，包括：
4a：在2b开发的GUI界面中，选择是否需要同时对多个窗口进行标注并提取数值；
4b：在2b开发的GUI界面中，选择不参与分析的单元并进行隐藏；
步骤五：数据标注及提取，包括：
5a：在2b开发的GUI界面中，单击按钮，进入“标注与数值提取”二级界面，同时激活“标注与数值提取”状态，在此状态下，ABAQUS会不断提示用户进行选取操作；
5b：在5a的二级界面中，选择所需标注及提取信息的部件名称；
5c：在5a的二级界面中，选择不同窗口内提取的极值类型；极值类型包括极大值和极小值；
5d：在5a的二级界面中，在框选操作完成后，单击“确认”按键，完成一次标注与数据读取，单击“撤销”删除最近一次标注及所提取的数据；
5e：在5a的二级界面中，单击“关闭”，完成数据提取与标注，同时退出“标注及数值提取”功能块；
步骤六：调整，包括：
6a：在2b开发的GUI界面中，单击移除，选择指定的标注进行移除，同时移除数据中转文件中对应的数值信息，同时更新所有的标注编号；
6b：在2b开发的GUI界面中，单击隐藏，选择指定的标注进行隐藏；
6c：在2b开发的GUI界面中，单击修正，选择指定的标注进行修正，将标注移动至指定节点上，同时更新标注中与数据中转文件中对应的数值信息；
步骤七：数据保存，包括：
7a：在2b开发的GUI界面中，单击保存，进入“数据保存”二级菜单，进行数据与窗口截图的保存；在此功能块中，依据当前提取的节点编号，对部分节点上的其余变量数值进行提取与保存；
步骤八：数据分析，包括：
8a：将评价指标以指定格式写入文本文件，根据2a中的功能，对该文本进行解析，获得评价指标，并对提取到的数值信息进行评价，评价结果以文本形式导出；
步骤九：生成报告，包括：
9a：根据用户的指定选择PPT报告模板；
9b：根据2a中的功能，将7a中保存的数值图片信息与8a中的评价结果，写入9a的PPT模板中的空白位置，完成报告的生成。
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