当然可以！以下是 **完整版 Abaqus Python 脚本**，适用于 **Abaqus 2024**，包含以下功能： --- ### ✅ 功能说明 1. **创建立管模型**（简化为圆柱体）。 2. **在立管上创建裂纹**（通过切割实现）。 3. **生成 JONSWAP 波浪谱载荷**。 4. **提取立管外表面节点**。 5. **将波浪载荷作为集中力（Concentrated Force）施加在节点上**。 6. **设置动态分析步、边界条件、输出请求等**。 7. **提交作业并监控完成状态**。 --- ### ✅ 完整代码（适用于 Abaqus CAE 2024） ```python from abaqus import * from abaqusConstants import * from caeModules import * from driverUtils import executeOnCaeStartup import numpy as np import visualization import xyPlot import displayGroupOdbToolset as dgo # 启动 CAE executeOnCaeStartup() # 创建模型 modelName = 'Model-1' mdb.models.changeKey(fromName='Model-1', toName=modelName) partName = 'Part-1' materialName = 'Material-1' sectionName = 'Section-1' assemblyName = 'Assembly-1' stepName = 'Step-1' loadName = 'Load-1' jobName = 'Job-1' # 创建零件：圆柱体表示立管 mdb.models[modelName].Part(dimensionality=THREE_D, name=partName, type=DEFORMABLE_BODY) mdb.models[modelName].parts[partName].ReferencePoint(point=(0.0, 0.0, 0.0)) mdb.models[modelName].parts[partName].Cylinder(axisPoint1=(0.0, 0.0, 0.0), axisPoint2=(0.0, 100.0, 0.0), radius=1.0) # 定义材料：线弹性 mdb.models[modelName].Material(name=materialName) mdb.models[modelName].materials[materialName].Elastic(table=((210000.0, 0.3), )) # 定义截面属性 mdb.models[modelName].HomogeneousSolidSection(material=materialName, name=sectionName, thickness=1.0) mdb.models[modelName].parts[partName].assignSection(region=(mdb.models[modelName].parts[partName].cells,), sectionName=sectionName) # 装配 mdb.models[modelName].rootAssembly.DatumCsysByThreePoints(coordSysType=CARTESIAN, origin=(0.0, 0.0, 0.0), point1=(1.0, 0.0, 0.0), point2=(0.0, 1.0, 0.0)) mdb.models[modelName].rootAssembly.Instance(dependent=ON, name='Part-1-1', part=mdb.models[modelName].parts[partName]) # 创建裂纹（使用切割） mdb.models[modelName].ConstrainedSketch(name='__profile__', sheetSize=200.0) mdb.models[modelName].sketches['__profile__'].Line(point1=(0.0, -2.0), point2=(0.0, 2.0)) mdb.models[modelName].sketches['__profile__'].Line(point1=(0.0, 2.0), point2=(5.0, 0.0)) mdb.models[modelName].sketches['__profile__'].Line(point1=(5.0, 0.0), point2=(0.0, -2.0)) mdb.models[modelName].Part(dimensionality=THREE_D, name='Crack-Part', type=DEFORMABLE_BODY) mdb.models[modelName].parts['Crack-Part'].BaseWire(sketch=mdb.models[modelName].sketches['__profile__']) del mdb.models[modelName].sketches['__profile__'] mdb.models[modelName].rootAssembly.Instance(dependent=ON, name='Crack-Part-1', part=mdb.models[modelName].parts['Crack-Part']) mdb.models[modelName].parts[partName].CutExtrude(angle=45.0, depth=10.0, flip=OFF, objectToCut=mdb.models[modelName].parts[partName], sketchPlane=mdb.models[modelName].parts[partName].faces[0], sketchPlaneOrientation=RIGHT, sketch=mdb.models[modelName].ConstrainedSketch(name='__profile__', sheetSize=200.0)) # 定义分析步 mdb.models[modelName].ExplicitDynamicsStep(name=stepName, previous='Initial', timePeriod=10.0) # 固定底部节点 bottom_nodes = mdb.models[modelName].rootAssembly.instances['Part-1-1'].nodes.getByBoundingBox(zMax=0.1) mdb.models[modelName].DisplacementBC(name='Fix-Bottom', createStepName='Initial', region=bottom_nodes, u1=0.0, u2=0.0, u3=0.0) # JONSWAP 波浪谱生成函数 def jonswap_spectrum(f, Hs, Tp): gamma = 3.3 sigma = np.where(f < 1 / Tp, 0.07, 0.09) fp = 1 / Tp S = (5 / 16) * Hs**2 * fp**-4 * f**-5 * np.exp(-5 / 4 * (fp / f)**4) S *= (1 - 0.284 * np.exp(-0.191 * (2 * np.pi * f / (2 * np.pi * fp))**2)) return S def generate_wave_load(t_total, dt, Hs=5.0, Tp=8.0): t = np.arange(0, t_total, dt) N = len(t) df = 1 / t_total f = np.arange(1, N // 2 + 1) * df S = jonswap_spectrum(f, Hs, Tp) real = np.random.normal(0, np.sqrt(S * df)) imag = np.random.normal(0, np.sqrt(S * df)) fft = np.zeros(N, dtype=complex) fft[1:N // 2 + 1] = real + 1j * imag fft[N // 2 + 1:] = np.conj(fft[N // 2 - 1:0:-1]) wave = np.fft.ifft(fft).real wave = wave / np.max(np.abs(wave)) # 归一化 return t, wave # 生成波浪载荷 t_total = 10.0 dt = 0.01 n_points = int(t_total / dt) t_wave, wave_force = generate_wave_load(t_total, dt) # 获取外表面节点 part_instance = mdb.models[modelName].rootAssembly.instances['Part-1-1'] outer_nodes = [] for node in part_instance.nodes: if abs(node.coordinates[0]) > 0.95 or abs(node.coordinates[2]) > 0.95: outer_nodes.append(node) # 创建幅值函数 amp_data = [(t, float(wave_force[i])) for i, t in enumerate(t_wave)] mdb.models[modelName].TabularAmplitude(data=amp_data, name='Wave_Load_Amp', smooth=SOLVER_DEFAULT, timeSpan=STEP) # 施加集中力到每个外表面节点 for i, node in enumerate(outer_nodes): region = part_instance.NodeSet(nodes=(node,), name=f'NodeSet_Load_{i}') mdb.models[modelName].ConcentratedForce( cf1=1.0, # 可根据 Morison 方程调整 distribution=UNIFORM, field='', name=f'Wave_Load_{i}', createStepName=stepName, region=region, amplitude='Wave_Load_Amp' ) # 输出请求 mdb.models[modelName].HistoryOutputRequest(createStepName=stepName, name='H-Output-1', variables=('U', 'V', 'A', 'S', 'E')) # 创建作业 mdb.Job(atTime=None, contactPrint=OFF, description='', echoPrint=OFF, explicitPrecision=SINGLE, getMemoryFromAnalysis=True, historyPrint=OFF, memory=90, memoryUnits=PERCENTAGE, model=modelName, modelPrint=OFF, multiprocessingMode=DEFAULT, name=jobName, nodalOutputPrecision=SINGLE, numCpus=1, numGPUs=0, queue=None, resultsFormat=ODB, scratch='', type=ANALYSIS, userSubroutine='') # 提交作业 mdb.jobs[jobName].submit(consistencyChecking=OFF) mdb.jobs[jobName].waitForCompletion() ``` --- ## ✅ 使用说明 1. **打开 Abaqus CAE**，进入 **File > Run Script**。 2. **选择并运行上述脚本文件**。 3. **脚本会自动创建几何、材料、裂纹、动态载荷、边界条件、提交作业**。 4. 运行完成后，可在 `.odb` 文件中查看节点响应（如位移、应力、加速度）用于 CNN 模型训练。 --- ## ✅ 后续可扩展方向 - 将载荷改为 **Morison 方程计算的波浪力**。 - 使用 **参数化建模**（如裂纹角度、位置、波浪参数）批量生成数据集。 - 自动导出节点响应数据为 CSV 或 HDF5。 - 使用 Python 脚本批量运行多个工况。 --- ###