利用Python获取单元各外表面的节点编号

一、概述

小编在开发一个脚本的过程中遇到了一个问题，假如我在前处理中定义了一个单元集，现在我想知道该单元集中指定单元某一个单元面的节点编号，有什么方法呢？首先，我们想到的是直接在前处理中显示各单元的节点号，然后查看想要知道的单元面的节点编号即可。这种方法可以解决我们所面临的问题，但是当我们查看的单元面有很多时，这显然不是一个好的方法。有没有其他方法呢？

二、ABAQUS中单元上的面编号与节点排序

我们以八节点六面体单元为例，介绍在ABAQUS中，单元的面编号与节点排序。如图1所示：

从图1中我们可以看到，单元的底面的face1，上面是face2，正对着我面是face3，然后逆时针旋转依次是face4、face5、face6。各面的单元编号的顺序与上图指示的各面的法向有关。例如face1，其法向向上，根据右手定则，大拇指向上，四指弯曲，节点排序依次是1、2、3、4。同理，可知其他各面的节点排序。

三、代码实现

根据上述ABAQUS中六面体单元上的面编号和节点排序的定义，我们来定义一个函数elementClass(elementType)，它有一个参数elementType，表示当前单元的类型，函数的功能是：如果输入的单元类型是八节点六面体单元，就返回一个八节点六面体单元面编号对应的节点排序列表，具体代码如下所示：

随后我们在定义一个getFaceNodeID(odbName)函数，该函数的功能是返回一个字典，该字典键是odb文件中定义的单元集中单元的编号，值也是一个字典，其键是单元各面的faceID，值是该面对应的节点编号。其中我们要引用elementClass(elementType)函数。具体代码如下所示：

四、运行脚本

在Abaqus cae中，运行脚本，调用FaceNode =getFaceNodeID(odbName)函数,我们输出函数返回的内容，如下所示：