ABAQUS GUI二次开发在三维编织复合材料增强相RVE创建中的应用

采用代表性体积单元法(RVE)构建三维编织复合材料增强相微结构模型,是实现多尺度分析的有效途径。考虑到纤维增强相的几何特征要求随单束纤维横截面的形状及其中单根纤维的总数而改变,应用PYTHON进行ABAQUS GUI二次开发,建立自定制图形用户界面,实现人机交互,完成自动创建纤维增强相RVE的过程。结果表明：1)通过ABAQUS GUI二次开发的图形用户界面,不但可以实现自动创建增强相RV

第2 6卷

第1 3期

甘肃科技Ga s c e c n c n lg n u S in e a d Te h oo y

Z 2 No 3 .6 .1

21 0 0年 7月

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A A S GU二次开发在三维编织复合材料 B QU I 增强相 R E创建中的应用 V周兰， 李旭东，任军强，黄鑫(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室，甘肃兰州 70 5 ) 30 0

摘

要：采用代表性体积单元法 ( V ) R E构建三维编织复合材料增强相微结构模型，是实现多尺度分析的有效途径。

考虑到纤维增强相的几何特征要求随单束纤维横截面的形状及其中单根纤维的总数而改变，应用 P T O Y H N进行

A A U U二次开发， B Q SG I建立自定制图形用户界面，实现人机交互，完成自动创建纤维增强相 R E的过程。结果表 V明：) 1通过 A A U U二次开发的图形用户界面， B Q SG I不但可以实现自动创建增强相 R E, V并且大大简化了该建模过程；) 2借助自定制的图形用户界面，输入关键参数，可实现数据的海量化处理。关键词： B Q SG I二次开发； V参数化； A A U U; R E;人机交互中图分类号： P T 13 1

复合材料具有高比强、比模以及良好的损伤高容限等优良特征，广泛应用于航空、天、航船舶、车汽

1 AA U B Q S二次开发1 1 P T ON与 A A S二次开发 . Y H B QU

等工业，而，然复合材料内部构造复杂，相 (体多基相、增强相、面相 )杂，界夹分析尺度横跨微观、观细

PT O Y H N是一种模块化的可扩展语言，可随它时集成新“块” Mou s——一种可重用的软件模 ( dl ) e组件 J有限元软件 A A U。 B Q S的脚本接口是 P— Y

和宏观，这些给问题的求解带来困难。研究人员针对复合材料提出了多种的多尺度分析方法…,用采

代表性体积单元法 ( V )建微结构模型有效的 R E构解决了复合材料多尺度下的分析问题，有思路明具

T N语言的一个扩展， HO利用该脚本接口，以绕过可 A A U C E,现直接对 A A U B Q/A实 B Q S内核的操作。如图 l所示， B U A AQ S内核执行指令的方式有 3种。

确、

算法简洁的特点，近年来复合材料微细观力学是的研究热点之一。因此，用该方法来创建三采

维编织复合材料增强相微结构模型。AAU B Q S是一套功能强大的基于有限元方法的

工程模拟软件，为用户提供了广泛的功能，即便是最复杂的问题也容易建立模型]然而， 4,当需要对创建的 R E模型尺寸进行修改时， V将会给用户带来很大的困难和不便，即便是 A A U B Q S能够自动选择相关

参数的值，而且在分析过程中也能不断调整参数值， 但是只有熟悉 A A U B Q S软件的功能和操作，同时具有一定的工程背景的研究人员才能胜任。就以上存在的诸多问题，用有限元软件 A A U应 B Q S二次开发的强大功能，用 P T O采 Y H N对三维编织复合材料R E编写内核脚本，入其代表性体积单元的参数 V引

化函数，同时创建反映该模型几何特征及关键参数的图形用户界面，设计人机交互机制，实现自动建模过程。用户通过自定制界面，随机输入纤维增强相中单束纤维的关键参数，实现基于海量数据处理下的三维编织复合材料增强相微结构模型的创建。该方法面向用户，为复合材料跨尺度分析提供了新思路。图 1 A A S内核工作示意 B QU

() a通过命令行接口输入指令，该方法规定了