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python 修改ABAQUS的inp计算文件
这里的函数可以与上一个博客Matlab-python-ABAQUS数据交互及联合使用的函数接口相互配合和集成，实现matlab与Abaqus进行联合仿真计算，大体思路如下图所示。
在这里插入图片描述
因此这里matlab和python各写一个接口函数，实现对数据的处理。
matlab函数
function modify(Path,InpFile,NewData)
%modify.m
%libing403,2017-05-09
ReqFile=[Path,’\modify.txt’];
fid=fopen(ReqFile,‘wt’);
%把需要修改的inp文件和新数据文件的文件名、路径写入modify.txt
fprintf(fid,’%s,%s.inp,%s.txt’,Path,InpFile,NewData);
fclose(fid);
system (‘abaqus cae noGUI=inpmodify.py’);%调用python脚本修改inp数据
end
这里的参数(Path,InpFile,NewData)可以由matlab主程序传递过来，语句
system(‘abaqus cae noGUI=inpmodify.py’)
1
实现调用修改inp文件的python脚本，脚本文件名为inpmodify.py。下面给出该脚本的实现。
python脚本
首先说明要如何修改inp中的具体什么数据。我这里inp文件abaqus-inpfile.inp包含以下一段数据，其中关键字"*Permeability, specific=1.\n"，包括换行符‘\n’。这是指定材料的渗透系数以及比重，关键字后面的28行数据指定了渗透系数随孔隙比的变化，需要替换为新的数据，共有28行数据。而且我准备了新的28数据，保存在NewData.txt文件中。
abaqus-inpfile.inp文件内容
…
101200., 0.149577, , 19.7647
28977.5, 0.147995, , 24.2025
*Permeability, specific=1.
1.605e-12, 1.
5.24399e-12, 1.5
1.21474e-11, 2.
2.33056e-11, 2.5
3.96889e-11, 3.
6.22521e-11, 3.5
9.1937e-11, 4.
1.29675e-10, 4.5
1.76387e-10, 5.
2.32988e-10, 5.5
3.00384e-10, 6.
3.79474e-10, 6.5
4.71152e-10, 7.
5.76307e-10, 7.5
6.95821e-10, 8.
8.30574e-10, 8.5
9.81439e-10, 9.
1.14929e-09, 9.5
1.33498e-09, 10.
1.53939e-09, 10.5
1.76336e-09, 11.
2.00776e-09, 11.5
2.27344e-09, 12.
2.56125e-09, 12.5
2.87203e-09, 13.
3.20664e-09, 13.5
3.5659e-09, 14.
3.95066e-09, 14.5
*User Defined Field
*Material, name=Material-2
* Elastic
NewData.txt的数据：
1.605e-12, 1.
1.24399e-12, 1.5
1.21474e-11, 2.
1.33056e-11, 2.5
1.96889e-11, 3.
1.22521e-11, 3.5
1.1937e-11, 4.
1.29675e-10, 4.5
1.76387e-10, 5.
1.32988e-10, 5.5
1.00384e-10, 6.
1.79474e-10, 6.5
1.71152e-10, 7.
1.76307e-10, 7.5
1.95821e-10, 8.
1.30574e-10, 8.5
1.81439e-10, 9.
1.14929e-09, 9.5
1.33498e-09, 10.
1.53939e-09, 10.5
1.76336e-09, 11.
1.00776e-09, 11.5
1.27344e-09, 12.
1.56125e-09, 12.5
1.87203e-09, 13.
1.20664e-09, 13.5
1.5659e-09, 14.
1.95066e-09, 14.5
根据要求，编写的python脚本如下
#! /user/bin/python
#- -coding: UTF-8-*-
#inpmodify.py
#libing403，2017-5-7
import time
#读取inp文件的路径及文件名内容
f=open(‘modify.txt’,‘r’)
req=f.readline()
f.close()
req=req.split(’,’)
InpFile=req[0]+’/’+req[1]
NewData=req[0]+’/’+req[2]
#读取inp文件内容
fid=open(InpFile,“r”)
lines=fid.readlines()
fid.close()
#找出原来的数据行
startstr="*Permeability, specific=1.\n"
startIndex=lines.index(startstr)+1
#28个行数据需要替换
endIndex=startIndex+28
#读入新数据
fid=open(NewData,“r”)
newInp=fid.readlines()
fid.close()
print("%s"%newInp)
#替换原来的数据行
i=0
for Index in range(startIndex,endIndex):
lines[Index]=newInp[i]
i=i+1
#写入新数据，替换原来的数据
fid=open(InpFile,“w”)
fid.writelines(lines)
fid.close()
#写入操作日志
meg=“inpmodify message:\n inp file modify successfully\n”
fid=open(“pylog.txt”,“a”)
fid.write(’%s\n’%meg)
fid.close()
应用例子
有了上面的matlab函数modify.m和python脚本inpmodify.py，那么就可以在matlab主程序中调用它们来修改inp文件了。下面是一个例子，修改之前准备好的数据。
%example.m
%libing403,2017-07-09
clc
%inp文件的路径
Path=‘F:\security folder\ABAQUS WORKING\inversion_per’;
%inp文件名，不需要后缀名inp
InpFile=‘abaqus-inpfile’;
%新数据的文件名
NewData=‘NewData.txt’;%需要后缀名txt
modify(Path,InpFile,NewData);%调用函数修改inp文件
showlogfile(‘pylog.txt’);%显示python脚本运行的输出信息
其中showlogfile（）在我的另外一个博客Matlab目录操作及fgetl函数已有介绍。运行程序后，matlab窗口显示如下消息，表明inp文件修改成功了。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fviAb9l8-1603472147787)( image \matlab窗口显示pylog信息.png)]
修改的inp文件中，渗透系数换成了新的数据，其他数据保持不变，如下
…
101200., 0.149577, , 19.7647
28977.5, 0.147995, , 24.2025
*Permeability, specific=1.
1.605e-12, 1.
1.24399e-12, 1.5
1.21474e-11, 2.
1.33056e-11, 2.5
1.96889e-11, 3.
1.22521e-11, 3.5
1.1937e-11, 4.
1.29675e-10, 4.5
1.76387e-10, 5.
1.32988e-10, 5.5
1.00384e-10, 6.
1.79474e-10, 6.5
1.71152e-10, 7.
1.76307e-10, 7.5
1.95821e-10, 8.
1.30574e-10, 8.5
1.81439e-10, 9.
1.14929e-09, 9.5
1.33498e-09, 10.
1.53939e-09, 10.5
1.76336e-09, 11.
1.00776e-09, 11.5
1.27344e-09, 12.
1.56125e-09, 12.5
1.87203e-09, 13.
1.20664e-09, 13.5
1.5659e-09, 14.
1.95066e-09, 14.5
*User Defined Field
*Material, name=Material-2
*Elastic
这里的接口函数具有一定的通用性，只需修改相关的参数可以适用于类似的情况。其中inpmodify.py脚本则要根据不同的关键字以及需要替换的数据行进行修改，通用性没那么强。这里的函数以及之前两篇博客（Matlab目录操作及fgetl函数，Matlab-python-ABAQUS数据交互及联合使用）的函数，可以用来实现Abaqus与matlab之间的数据交换，可以在matlab方便使用一些优化算法，同时利用ABAQUS的有限元建模和计算的强大功能，实现参数反演估计，结构迭代，优化等研究。
当然实现matlab与ABAQUS的数据交互还有很多其他方法。例如一个国外学者George Papazafeiropoulos使用编写了matlab 工具箱 Abaqus2Matlab，可以读取ABAQUS的各种输出结果，还是很不错的。不过需要花一定时间去掌握如何使用，也有可能不符合自己的期待的功能，好像没有通过matlab进行修改inp文件或者操控ABAQUS的功能。
强大功能，实现参数反演估计，结构迭代，优化等研究。
当然实现matlab与ABAQUS的数据交互还有很多其他方法。例如一个国外学者George Papazafeiropoulos使用编写了matlab工具箱Abaqus2Matlab，可以读取ABAQUS的各种输出结果，还是很不错的。不过需要花一定时间去掌握如何使用，也有可能不符合自己的期待的功能，好像没有通过matlab进行修改inp文件或者操控ABAQUS的功能。
Abaqus2Matlab下载地址http://cn.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/54919-abaqus2matlab?focused=7197271&tab=example
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