「CAE仿真记」

愿与您一同，用代码提升效率！

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各位CAE工程师朋友，世上无难事，只要肯攀登！

二次开发其实就是只“纸老虎”——工作中很多的二次开发需求，都是靠基础API+简单逻辑就能实现。今天用10分钟，从“创建4节点shell单元”这个小案例，快速上手HyperMesh Python二次开发。下图为dyna中*element_shell关键字。 

从关键字看出，想要创建这个单元，需要四个节点，一个pid，作为CAE工程师，看到pid自然就想到还需要material_id和property_id，梳理下创建这个单元的流程：

1.创建component（部件）；

2.创建material（材料）；

3.创建property（属性）；

4.创建4个节点；

5.创建shell 单元。

HyperMesh的API可以用「录制功能」获取，结合帮助文档就能了解具体参数的含义。

下面我们按流程来创建完成这个过程：

1.创建component，为了避免component名字重复，会涉及到用Python 中列表list储存所有已有component名字，if来做条件判断新名字是否在列表list中，while循环来修改component名字，直到不重复，为了让创建component这个功能一直能用，用def来定义一个函数，并让函数返回component id供后续使用。

# 导入hm和hm.entities 模块# 导入这两个模块就能使用HyperMesh中的API了import hmimport hm.entities as ent# 定义一个创建component的函数，# 参数是component 名# 返回 component iddef create_component(compname):# 获取model    model = hm.Model()# 使用hm API 【hm.Collection】创建一个集合，# 集合是模型中所有的 component对象    allcomponentcol = hm.Collection(model, ent.Component)# 判断模型是否有component# 如果没有component 直接创建# 如果有 判断新输入的component name是否存在# len() 是python内容，返回「可迭代对象的元素个数 / 长度」if len(allcomponentcol) == 0:# 使用API 创建一个component        component = ent.Component(model, cardimage="Part", name=compname)if len(allcomponentcol) > 0:# 使用遍历循环，将所有component name 用append方法存放all_comp_name_list列表中        all_comp_name_list = []for comp in allcomponentcol:            all_comp_name_list.append(comp.name)# 判断component name 是否在all_comp_name_list列表中# 初始化循环条件        current_compname = compname        i = 1# 循环判断，获取独立的component namewhile current_compname in all_comp_name_list:            current_compname = f"{compname}_{i}"            i += 1        component = ent.Component(model, cardimage="Part", name=current_compname)# 返回 component idreturn component.id# 创建componentcreate_component("user_defined_name")

2.创建material和property，代码逻辑与创建component相同。

# 定义创建材料函数，传入参数为材料名# 返回 material id# cardimage/RGO等参数也可以定义为函数的参数def create_material(materialname):    model = hm.Model()    allmaterialcol = hm.Collection(model, ent.Material)# 判断模型是否有material# 如果没有material 直接创建# 如果有 判断新输入的material name是否存在if len(allmaterialcol) == 0:        material = ent.Material(model, cardimage="MATL1", name=materialname)        material.Rho = 7.85e-06        material.E = 210        material.Nu = 0.3if len(allmaterialcol) > 0:# 使用遍历循环，将所有material name 存放all_mat_name_list列表中        all_mat_name_list = []for mat in allmaterialcol:            all_mat_name_list.append(mat.name)# 判断material name 是否在all_mat_name_list列表中# 初始化循环条件        current_matname = materialname        i = 1# 循环判断，获取独立的material namewhile current_matname in all_mat_name_list:            current_matname = f"{materialname}_{i}"            i += 1        material = ent.Material(model, cardimage="MATL1", name=current_matname)        material.Rho = 7.85e-06        material.E = 210        material.Nu = 0.3# 返回 mat idreturn material.id#创建一个弹性材料 MATL1 名字为DC01create_material("DC01")# 定义创建property函数，传入参数为property名# 返回property id# property中的 elform/SHRF/NIP/T1 # 都可以设置为函数的参数，这里为方便只传入名字def create_property(propertyname):    model = hm.Model()    allpropertycol = hm.Collection(model, ent.Property)# 判断模型是否有property# 如果没有property 直接创建# 如果有 判断新输入的property name是否存在if len(allpropertycol) == 0:        property = ent.Property(model, cardimage="SectShll", name=propertyname)        property.LSD_ELFORM = 16        property.LSD_SHRF = 0.8333        property.LSD_NIP = 5        property.LSD_T1 = 2.5if len(allpropertycol) > 0:# 使用遍历循环，将所有property name 存放all_property_name_list列表中        all_property_name_list = []for prop in allpropertycol:            all_property_name_list.append(prop.name)# 判断Property name 是否在all_property_name_list列表中# 初始化循环条件        current_prop_name = propertyname        i = 1# 循环判断，获取独立的Property namewhile current_prop_name in all_property_name_list:            current_prop_name = f"{propertyname}_{i}"            i += 1        property = ent.Property(model, cardimage="SectShll", name=current_prop_name)        property.LSD_ELFORM = 16        property.LSD_SHRF = 0.8333        property.LSD_NIP = 5        property.LSD_T1 = 2.5# 返回 prop idreturn property.id# 创建 property create_property("Shell_16_T2.5")

3.将新建的component置为当前激活状态

# 新建make current函数def make_comp_current(comp_id):    model = hm.Model()# 依据component id 获取component 对象，用于后续获取component名字# 因为model.currentcollector这个API 只识别名字，不认id    component = ent.Component(model, uid=comp_id)# 执行make current    model.currentcollector(entity_type=ent.Component, name=f"{component.name}")# 使用说明# 这个示例中comp_id 是函数create_component()的返回值make_comp_current(comp_id)

4.将material和Propert与component绑定。

# 定义component 与material和property 绑定函数def assign_prop_and_mat_for_component(compId,MATID,PropId):    model = hm.Model()# 获取component    component = ent.Component(model, compId)# 获取property    propertyid = ent.Property(model, PropId)# 绑定property    component.propertyid = propertyid# 获取 material    materialid = ent.Material(model, MATID)# 绑定material    component.materialid = materialid# 使用说明 # compID 是函数create_component()的返回值# MATID 是函数create_material()的返回值# PropId 是函数create_property()的返回值assign_prop_and_mat_for_component(compId,MATID,PropId)

5.创建节点

# 定义创建节点函数，参数是 XYZ坐标# 函数返回节点IDdef create_node(x,y,z):    model = hm.Model()    node = ent.Node(model, coordinates=[x,y,z])return node.id

6.创建4节点单元

# 定义创建单元函数，参数是4个节点# 返回单元 id# 这里有个特别地方 创建node 和element 用的方法不同，# 不能直接用element.id获取单元id# 借用了model.hm_entityrecorder功能def create_quad_element(n1,n2,n3,n4):    model = hm.Model()    nodelist = hm.EntityList(ent.Node.fulltype, hm.hwUIntList([n1,n2,n3,n4]))# 使用 recorder 记录新建单元的id 首先是 打开recorder on    model.hm_entityrecorder(entity_type=ent.Element,option="on")    model.createelement(config=104, type=1, list=nodelist, auto_order=1)# 关闭 recorder off    model.hm_entityrecorder(entity_type=ent.Element,option="off")# Model Class Query Functions 命令一般以hm_开始，该类方法执行后有两个返回值，第一个返回# 值记录的是命令返回的状态信息，第二个值记录的是查询的数据# 查询新建单元id  recorder参数改为 ids    res = model.hm_entityrecorder(entity_type=ent.Element,option="ids")    status,array = res# array.keys # 返回 ['entities']# array["entities"]# 返回 [<hm.mdi.entities.Element; proxy of <Swig Object of type 'hwDescriptor::Metaobject *' at 0x0000014AE9FE3AB0> >]# array["entities"].id# 返回 AttributeError: 'list' object has no attribute 'id'# array["entities"][0] # 获取列表第一个元素# 返回 <hm.mdi.entities.Element; proxy of <Swig Object of type 'hwDescriptor::Metaobject *' at 0x0000014AE9FE3B40> ># array["entities"][0].id# 返回 4  # 这里返回的就是新建单元idreturn array["entities"][0].id# 这里直接将 create_node()函数作为参数传入create_quad_element()函数e1 = create_quad_element(create_node(0,0,0), create_node(0,10,0), create_node(10,0,0),create_node(10,10,0))