加分帖：python学习初级篇

JingheSu

自从被池总诱惑入门以后，python已经成为我的工作语言了。本人是个注重实用的人，虽然也想能系统地学习python，可是一是没有那么多的时间；二是也下不了那么大的恒心，所以我的python也就仅仅限于简单的工作应用罢了，如果处理数据，abaqus前后处理等等。下面就从入门的角度利用工作中常用的几个小程序再现一下的我python历程，希望可以帮助那些想在短期内学会使用python的人们.
首先推荐一下python环境：
当然你不装python也可以，因为abaqus610内置了python2.6（abaqus69内置的是python2.4，目录一般是C:\SIMULIA\Abaqus\6.X-1\Python），但是我还是推荐另外单独安装一个python，方便利用Editplus调试程序。推荐Editplus做编辑器（功能和Ultraedit不相上下打开70M的文本文件也就是2s不到的延迟），具体配置可以看看这个文章，可以实现语法高亮以及简单的自动补全功能，关键是界面比较清秀！

http://www.cnblogs.com/dkblog/archive/2011/04/02/2003714.html


秀一张我的python in editplus


更新一下楼下几位pythoner提到的常用的几个程序包：
xlwt/xlrd：excel 读写操作
pyExcelerator：excel 读写操作
sciDavis：开源绘图软件，类似于origin，但是可以用python脚本的。
scipy和numpy：科学计算包，类似matlab
matplotlib：python绘图包

kalvens

回复 28# JingheSu
jing大~ 都是眼泪啊~，我之前不是不知道嘛
算东西一直都是用批处理来提交，结果一直拿我8核的机器当单核的来用
后来知道了肠子都悔青了~之前要算好几天的东西现在不到一天就结束了

kalvens

呵~这么好的帖子刚看见，出去开个会 回来黄花菜都凉了
我也来一个吧，这个是用来转化string的
在abaqus中给梁单元赋属性的时候，必须先把梁单元转换成string
再把set转换成string的set才能附上属性，转成string的set局限就比较多
比如如果要合并模型，压缩了以后只会留下模型和set，string就没有了
写个小PY可以把string的set重新更换成edge的set

from part import *
mypart=mdb.models['Model-1'].parts['Part-1']
mylist=mypart.sets.keys()
for myS in mylist:
   try:
      mypart.Set(edges=mypart.stringers[myS].edges,name=myS)
   except:
      print 'Wrong-Set.. please check!!! :' + myS

JingheSu

Python基础


温馨提示：Python是靠每行的文本缩进来标示程序执行流程的，如果你发现你的程序算出来的结果和你预先的不同那么还是用python自带的IDLE打开你的程序，看看是不是有缩进不对的问题。

1. from math import *
   
2. print pi
   
3. import math
   
4. print math.pi

复制代码

Import 其实就是告诉计算机：我下面要用来自math这个包里面的东西了。两种import方法都可以，不过得注意调用包里面函数或者对象时候的区别（如pi和math.pi）。

1. a=11
   
2. c=2
   
3. b=2.0
   
4. d='char'
   
5. ab=a+b
   
6. ac=a+c
   
7. a_b=a/b
   
8. a_c=a/c
   
9. dd=d+d
   
10. f=[1.0,2.0,3.0]
    
11. print d
    
12. print a
    
13. print f[0]
    
14. print dd
    
15. print 'a and b is '+str(ab)
    
16. print 'a and c is '+str(ac)
    
17. print 'a divided by b is '+str(a_b)
    
18. print 'a divided by c is '+str(a_c)

复制代码

数据基本上可以分为整数（a, c），浮点数（b），列表（f），字符串（d, 实际上也是种列表），其他高级货如字典等等用的时候再看书。

+操作符除了数学里面的加法外，还可以将两个字符串连接成一个字符串，注意一下数值类型是不能和字符串类型直接“相加”，但是可以通过str函数将数字转化为一个字符串再加。

1. alist=range(4)
   
2. flen=len(alist)
   
3. print alist[0]
   
4. print flen

复制代码

alist=range(4)从零开始生成一个具有指定个正整数的列表
flen=len(f)返回指定列表f的元素数目

1. for i in range(len(alist)):
   
2.     print alist
   
3. i=0
   
4. while i<len(alist):
   
5.     print alist
   
6.     i=i+1
   
7. if i<10:
   
8.     print i
   
9.     i=i+2
   

复制代码

这是常用的循环和判断语句

最后再贴一个自己刚开始用python时做的很简单的很简单的插值函数
功能：给出四个列表x,y1,y2,y3（x已经排好顺序了）和一个数值z，程序会根据z在x里面的位置，返回相应的y1,y2,y3列表中对应的插值。
运行方式：interp放在你的python安装目录下，就可以用import命令在你的程序中使用了。

1. 
   
2. def interp(x,y1,y2,y3,z):
   
3.     n=len(x)
   
4.     n1=len(y1)
   
5.     n2=len(y2)
   
6.     n3=len(y3)
   
7.     if (n!=n1)&(n!=n2)&(n!=n3):
   
8.         print 'Incorrect input parameters: list not matched with eachother'
   
9.         return None
   
10.     else:
    
11.         temp=0
    
12.         for i in range(n-1):
    
13.             if (z>=x)&(z<=x[i+1]):
    
14.                 temp=i
    
15.                 k=(z-x[temp])/(x[temp+1]-x[temp])
    
16.                 break
    
17.         y1p=y1[temp]+(y1[temp+1]-y1[temp])*k
    
18.         y2p=y2[temp]+(y2[temp+1]-y2[temp])*k
    
19.         y3p=y3[temp]+(y3[temp+1]-y3[temp])*k
    
20.     return y1p,y2p,y3p
    
21. if __name__ == '__main__':
    
22.     x=(1,2)
    
23.     y=(3,4)
    
24.     print "interp between x(1,2)y(3,4) at 2 is", interp(x,y,y,y,2)
    

复制代码

JingheSu

文件读取和修改:INP中cae不支持的关键字的处理


Abaqus中有许多关键字都不支持CAE操作比如我这几天一直在弄得map solution 和import，所以如果想自动完成前处理并提交就必须先建模输出原始INP在修改原是INP得到完整的INP，这里的程序就是用来给原有的INP添加关键字Map solution的。
基本的思想就是读入原始INP查找是不是到了该加的地方了，如果是就加入Map solution数据行，over。

1. 
   
2. from sys import *
   
3. from math import *
   
4. from re import *
   
5. inpName='Tensile'
   
6. inpName1=inpName+'.inp'
   
7. f1=open(inpName1,'r')
   
8. newName='Map_'+inpName1
   
9. f2=open(newName,'w')
   
10. s1=f1.readlines()
    
11. for s in s1:
    
12. f2.write(s)
    
13. ss=s.split()
    
14. if len(ss)>=2:
    
15.   if (ss[0]=='*End')&(ss[1]=='Assembly'):
    
16.    translate_Y=12.0
    
17.    translate_vector='0.0,'+str(translate_Y)+',0.0'+'\n'
    
18.    f2.write('*Map solution\n')
    
19.    f2.write(translate_vector)
    
20. f1.close()
    
21. f2.close()
    
22. #os.remove(inpName1)

复制代码

注意：最后如果os.remove(inpName1)不注释那么原来的INP就会被删掉。


文件读取和修改:INP中节点信息的修改
利用上面相同的思路可以给单轴拉伸试件上做一个预凹痕。

1. 
   
2. from sys import *
   
3. from math import *
   
4. from re import *
   
5. inpName='Tensile'
   
6. inpName1=inpName+'.inp'
   
7. f1=open(inpName1,'r')
   
8. newName='Nock_'+inpName1
   
9. f2=open(newName,'w')
   
10. s1=f1.readlines()
    
11. meshSize=0.0015
    
12. for s in s1:
    
13. cord_s=s
    
14. cord_modify=sub(',',' ',cord_s)
    
15. cord_modify=split(' +',cord_modify)
    
16. if len(cord_modify)==4:
    
17.   nodeLable=cord_modify[1]
    
18.   if nodeLable=='1373':
    
19.    cord_mod_x=float(cord_modify[2])-0.4*meshSize
    
20.    f2.write('   1373,  '+str(cord_mod_x)+',  '+cord_modify[3])
    
21.   elif nodeLable=='1374':
    
22.    cord_mod_x=float(cord_modify[2])-0.8*meshSize
    
23.    f2.write('   1374,  '+str(cord_mod_x)+',  '+cord_modify[3])
    
24.   elif nodeLable=='1375':
    
25.    cord_mod_x=float(cord_modify[2])-1.2*meshSize
    
26.    f2.write('   1375,  '+str(cord_mod_x)+',  '+cord_modify[3])
    
27.   elif nodeLable=='1376':
    
28.    cord_mod_x=float(cord_modify[2])-1.6*meshSize
    
29.    f2.write('   1376,  '+str(cord_mod_x)+',  '+cord_modify[3])
    
30.   elif nodeLable=='1377':
    
31.    cord_mod_x=float(cord_modify[2])-2.0*meshSize
    
32.    f2.write('   1377,  '+str(cord_mod_x)+',  '+cord_modify[3])
    
33.   else:
    
34.    f2.write(s)
    
35. else:
    
36.    f2.write(s)
    
37. f1.close()
    
38. f2.close()
    
39. #os.remove(new1_testINP)
    

复制代码

其中1376等等就是你要修改的节点编号
效果如下：

JingheSu

Python与Excel
目前处理数据离不开excel，所以pythoner必须学会用python操作excel表格。Python与excel交互方法也比较多，我一开始就接触的xlrd/xlwt包。直到现在也没有发现什么bug或者缺点，而且上次从ujs505那里知道Win32Com的方法在64bit系统下无效了，但是xlrd/xlwt方法依然好用，我欣喜万分。具体的用法我有一个帖子里面有说明：
http://forum.simwe.com/thread-978057-1-1.html
这里给出我一个从材料单轴拉伸数据TRA文件中处理得到拉伸过程中各种应力应变量并记录到excel中的例子，其实这个例子比较乱，但是实在没有时间给弄个明了的版本了。大家将就看看。。
重点看看其中
1 读取一行文本后如何分割出自己想要的数据（就是re包里面几个函数的应用）

1. 
   
2. myfile='tensile-'+str(i+1)
   
3. f=open(myfile+'.TRA','r')
   
4. while state:
   
5.   s=f.readline()
   
6.   s=re.sub(';',' ',s)
   
7.   s=re.split(' +',s)
   
8. #  print s
   
9. #  print s0
   
10.   if (s=="EOF")|(s==s0):
    
11.    state=False
    
12.   else:
    
13.    force=float(s[1])
    
14.    eee=float(s[0])/100.0
    
15.    sss=force/area
    
16.    test_force.append(force)
    
17.    engineer_strain.append(eee)
    
18.    engineer_stress.append(sss)
    
19.    true_strain.append(log(1.0+eee))
    
20.    true_stress.append(sss*(1.0+eee))
    
21.    plastic_strain.append(log(1.0+eee)-sss*(1.0+eee)/E_modulus)
    
22. f.close()

复制代码

2 python怎么读写excel那几行就行了。

1. 
   
2. from xlwt import Workbook
   
3. book=Workbook()
   
4. sheet=book.add_sheet('test_NT',cell_overwrite_ok=True)
   
5. sheet.write(0,nclown,'sample')
   
6. sheet.write(0,nclown+2,name)
   
7. sheet.write(1,nclown,"area")
   
8. sheet.write(1,nclown+2,area)
   
9. sheet.write(1,nclown+1,diameter)
   
10. sheet.write(1,nclown+3,"E_modulus")
    
11. sheet.write(1,nclown+4,E_modulus)
    
12. sheet.write(2,nclown,"E_strain")
    
13. sheet.write(2,nclown+1,"E_stress")
    
14. sheet.write(2,nclown+2,"T_strain")
    
15. sheet.write(2,nclown+3,"T_stress")
    
16. sheet.write(2,nclown+4,"PL_strain")
    

复制代码

1. 
   
2. import xlrd
   
3. bk=xlrd.open_workbook('Static report.xls')
   
4. sh=bk.sheet_by_name("Stat")
   
5. E_modulus=sh.cell_value(i+2,7)
   

复制代码

JingheSu

Python后处理解析

鉴于这一部分的重要性，把它单独列出来了
http://forum.simwe.com/thread-988907-1-1.html

JingheSu

本来这个里面应该在弄上一个前处理的部分就算是完整了，但是前处理部分我真是心有余而力不足，虽然自己也用但是就是不知道怎么讲出来。大家还是好好看cdstudio斑竹精品：Python二次开发程序详解
http://forum.simwe.com/viewthrea ... mp;highlight=python


最后了在给出一个比较综合的例子，用python来做简单的优化：详见http://forum.simwe.com/thread-980162-1-1.html

这是集前处理（建模并提交计算）后处理（提取odb数据）文件读写等于一身的例子。取这个例子只是想说明abaqus中python是个很好的工具可以利用它完成许多个性化的问题，只要你有想法就试着用python+abaqus来解决，这样才能学好python学好aba，而且乐在其中。

北鹰南飞

6# JingheSu
SU总攻城略地连下六城啊 ，这楼在下先帮你占着，恭候佳作~~~
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JingheSu

我们得定期交作业的。。。
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此楼下各种有意义的回复和讨论都会加分

如果能贡献自己平时积攒的有用的代码或心得，技术分伺候！

nbiao

顶..呵呵，这个帖子仔细拜读一下

nbiao

python现在也是我平常辅助数据处理的主要工具。接触python完全是因为abaqus，后来慢慢发现python的强大和便捷。以前一直是用matlab做数据处理，但有了免费的python之后，就很少打开matlab了,何况python在文本处理方面的功能比matlab强大很多。

这里是最近写的一个python脚本。功能就是对一个简单的热传导的模型提取每个step中每个frame中的节点的温度信息，做一些计算，算出来平均温度然后输出到一个csv文件中。后面可以用excel打开。
和版主不同，我把结果文件保存成csv，这样excel也可以打开，而且语法也很方便。csv就是一个文本格式的文件，大量数据的时候，应该速度比操作excel会快一些吧。
画图的话最近在尝试一个叫sciDavis的开源软件，和origin很像，支持python做脚本，好像还不错.

1. import csv
   
2. from odbAccess import *
   
3. from abaqusConstants import *
   
4. 
   
5. filename=getInput('Please input the ODB file name')
   
6. #下面这样都是我定义的字典或list，用来存保存提取数据的
   
7. elementArea={}  
   
8. elementConn={}
   
9. nodeArea   ={}
   
10. timeTP     =[]
    
11. #下面可以看做一般的从odb文件中提取结果的步骤
    
12. #打开指定的odb文件
    
13. odb=openOdb(path=filename)
    
14. #得到assembly中所有的instance
    
15. inst=odb.rootAssembly.instances
    
16. #或取第一个instance中的所有单元,因为我这个odb里面只有一个instance
    
17. #.keys()方法可以获得一个list有所有的instance名字
    
18. elments=inst[inst.keys()[0]].elements
    
19. #下面一段对单元循环，得到每个单元的几个结点，然后记录下来
    
20. for el in elments:
    
21.     label=el.label
    
22.     nodes=el.connectivity
    
23.     elementConn[label]=nodes
    
24. 
    
25. #节点
    
26. nodes=inst[inst.keys()[0]].nodes
    
27. for nd in nodes:
    
28.     label=nd.label
    
29.     nodeArea[label]=0
    
30. 
    
31. #打开指定的step
    
32. st=odb.steps[odb.steps.keys()[0]]
    
33. #对指定step的某个特定场变量做循环
    
34. for v in st.frames[-1].fieldOutputs['EVOL'].values:
    
35.     label=v.elementLabel
    
36.     data =v.data
    
37.     elementArea[label]=data
    
38. 
    
39. for k,v in elementArea.iteritems():
    
40.     nds=elementConn[k]
    
41.     for nd in nds:
    
42.         nodeArea[nd]+=0.25*v
    
43. 
    
44.     #下面是提取每个frame中每个节点的NT11值
    
45. frames=st.frames   
    
46. for fr in frames:
    
47.     nt11=fr.fieldOutputs['NT11'].values
    
48.     time=fr.frameValue
    
49.     sumTp=0
    
50.     sumAr=0
    
51.     for va in nt11:
    
52.         label=va.nodeLabel
    
53.         data=va.data
    
54.         if data<0:
    
55.             area=nodeArea[label]
    
56.             sumTp+=data*area
    
57.             sumAr+=area
    
58.     try:
    
59.         mean=float(sumTp)/float(sumAr)
    
60.         timeTP.append( (time,mean))
    
61.     except:
    
62.         print fr.frameId
    
63. filename=getInput('pleae input the csv file \n name to save')
    
64. wr=csv.writer(file(filename ,'wb'))
    
65. #这个把结果写进csv文件，只要一句，很简单，也可以在这一句之前写个表头
    
66. wr.writerows(timeTP)

复制代码

python还是挺有意思的，我在我博客上有一个批量翻译英文单词的脚本。就是自己平常看文献攒下的一些单词调用google批量翻译一下.

北鹰南飞

1# JingheSu
因为从未用过python，请问如果我想开发一个新的算法（类似于buckle的改进型），该怎么用python在ABA中实现呢，这会不会是个较大的系统工程？

JingheSu

10# nbiao

sciDavis，开源软件！赞美，回去试试。

的确，存为csv会更快一点，不过为了省去再多进行一步数据倒入操作，所以我基本上都直接写入excel的，如果数据量很大的话可能就必须csv了

JingheSu

11# 北鹰南飞
buckle的改进型？你说的是计算程序么？

敦诚

佩服Jinghe Su兄，这么好的东西也拿来分享。以前我用python来修改inp做参数敏感性分析，可是写好了程序以后就舍不得放在论坛上，惭愧ing。
既然大家都提到了真么多python的包比如xlrd，我就再提两个，而这两个与abaqus联合基本可是实现matlab的一些优化和参数辨识的功能。
scipy和numpy。

北鹰南飞

13# JingheSu
是啊，这个能实现么？

JingheSu

汗，敦总给我们分享还少么。。
scipy和numpy这两个包是不是很大？我下了一个怎么200M+

JFish

scipy和numpy好像没这么大，版主下的是Python(x,y)吧？这个大了一点，貌似500多M，包含了比较全的python工具箱

JingheSu

15# 北鹰南飞
python也就只是做做前后处理，具体的计算，得用fortran吧，子程序不知道可不可以实现？

fimltl

JingheSu都优秀斑竹了啊？牛撒。
顺便再问一下，那个池总是谁？哈哈

JingheSu

楼上这位撒，真骚情呀