Python制作NTF传递函数工况文件和后处理文件

摘要：在平时工作中，TB车身的传递函数分析，涉及到大量重复行的工作，费时费力。在学习python基础后，希望通过代码解决这部分重复工作。基础入门级操作，但是能够解决很大一部分工作内容。日后，待python学习达到一定水平后，在寻找更优的解决方案。

NVH频响，接附点一般在30个左右，分x,y,z三个方向，激励工况在90个上下，每个工况对应DAREA，RLOAD，DLOAD；在实际项目中，习惯运用工况文本文件进行提交运算。NTF计算，90个工况，对应90个响应；VTF计算，90个工况对应270个响应；IPI计算90个工况对应270个响应。前处理工况加载事件费事费力的工作，结果处理更是重复繁杂，而且容易出错。基于这样的情况，以下运用python基础技巧，进行解决。

一.文件管理

1.项目阶段TG1,TG2,TG3;

　　1.1每一阶段（如TG1）分别用三个文件夹来存储计算模型和结果

　　　　1.TG1_base:文件夹存放该论分析的基础模型；备注好数据日期，数据输入缺失项，以及商定缺失数据处理方案；

　　　　2.TG1_Engineering_scheme:文件夹存放工程技术方案（由你向设计部分提供概念优化方案，并且认定为可实施的工程方案，设计部分修改后的数据，逐一替换到该模型之中，每一次替换保存一个hm），在该文件夹中创建以日期命名的文件夹，用于存储设计部分反馈数据并且替换好的模型，并且以Excel备注好反馈的简明信息，并且每版数据替换后保存好hm文件，以免connector丢失；如有必要，在对应的日期的工程反馈数据模型中，进行问题诊断。

　　　　3.TG1_conceptual_scheme:文件夹存放概念优化方案（case1代表第一个概念方案，case2代表第二个概念方案········；一旦方案被认定为可工程化方案，移交设计部分进行设计画数据），并且以Excel备注好，方案基于那一版工程数据，方案的截图；路径及文件夹命名最好不要用汉字，用字母、数字、下划线；】

　　1.2运用python处理的文件为工况文件fem及结果处理文件mvw

二.工况文件fem及结果处理文件mvw

　　2.1.NTF计算工况文件fem

　　30个这样的组合（甚至更多，后续默认30个接附点）

　　　　                       

　　2.NTF后处理文件mvw

　　　　90个这样的图片，一个工况subcase对应一个page包含3条曲线，红色代表基础模型计算结果，绿色代表可工程化的优化方案，蓝色虚线代表概念优化方案。

三.运用python处理重复工作（工况文件fem，结果处理文件mvw）

　　1.计算工况文件及结果处理文件mvw的制作

　　　　1.1subcase以及DAREA，RLOAD，DLOAD的编写

　　　　　　

　　　　1.2所用到的python的命令

　　　　　　函数：def    函数定义好后，不调用就不会执行，当需要制作计算工况文件时，调用函数 header_sub()；当需要制作后处理MVW文件时，调用NTF_result()

　

#coding=utf-8
#Version:python3.7.0
#tools:Pycharm 2017.3.2
##先通过hypergraph按自己要求制作出一张page，保存mvw格式文件作为需要重复的输入文件
mvw_onepage_input = "D:/NVH/NVH/NVH_scripts/TB_NTF/1.header_result/1.input_mvw/lne3_target3.mvw"
##python通过接收输入的文件，逐行读取，修改关键参数，在写入到后处理文件中
mvw_NTF_output = "D:/NVH/NVH/NVH_scripts/TB_NTF/1.header_result/2.output_mvw/Base_Engineering_conceptual.mvw"
##计算工况文件，内含在python代码中，直接输出即可。其他参数比较单一，直接复制粘贴即可
header_NTF_output = "D:/NVH/NVH/NVH_scripts/TB_NTF/1.header_result/3.output_header/NTF_header.fem"
##需要加载工况的接附点，制作成列表，方便代码调用
input_point = [101,102,103,201,202,203,204,205,206,301,302,303,304,305,306,307,308,309,310,311,312,401,402,403,404,405,406,501, 502,503,504,505,506,601,602,603,604]
##在工况文件中一个接附点（如101），对应3个方向的激励，定义方向列表
direc = ['X','Y','Z']
##定义后处理mvw文件制作，替换onepage中的所有SUBCASE 1 = 101:+X，p1w1,Page 1,page1,WindowIDs(2),然后逐行左对齐写入Base_Engineering_conceptual.mvw文件中
def NTF_result():
    with open(mvw_NTF_output, 'a') as NTF_object:                             #以追加形式打开文件mvw_NTF_output，如果文件不存在，创建文件
        NTF_object.write("{ safe_quotes_on }\n")                              #写入文本
        NTF_object.write('{ PLOT_FILE_1 = "TG1_base.op2"}\n')
        NTF_object.write('{ PLOT_FILE_2 = "TG1_Engineering_scheme.op2" }\n')
        NTF_object.write('{ PLOT_FILE_3 = "TG1_conceptual_scheme.op2" }\n')
        NTF_object.write('*Id("HyperWorks", "12.*")\n')
        NTF_object.write('*BeginPalette()\n')
        NTF_object.write('*EndPalette()\n')
    i = 0
    while i < len(input_point):                                               #开始处理重复page
        j = 0
        while j < 3:
            with open(mvw_onepage_input) as file_object:                      #打开事先调试好的一页page文件mvw_onepage_input
                for line in file_object:
                    sub_id = 3 * i + j + 1
                    if sub_id < 10 :                                          #此处是因为前任制作的工况文件的sub是1-9 19-120，所以此处用if语句跳过10-18
                        s1 = line.replace('SUBCASE 1 = 101:+X',
                                          'SUBCASE {n1} = {n2}:+{n3}'.format(n1=3 * i + j + 1, n2=input_point[i],
                                                                             n3=direc[j]))
                        s2 = s1.replace('p1w1', 'p{n1}w1'.format(n1=3 * i + j + 1))
                        s3 = s2.replace('Page 1', 'Page {n1}'.format(n1=3 * i + j + 1))
                        s4 = s3.replace('WindowIDs(2)', 'WindowIDs({n1})'.format(n1=3 * i + j + 2))
                        s5 = s4.replace('page1', 'page{n1}'.format(n1=3 * i + j + 1))
                        with open(mvw_NTF_output, 'a') as NTF_object:
                            NTF_object.write(s5.rstrip())
                            NTF_object.write('\n')
                    else :
                        sub_id = 3 * i + j + 10
                        s1 = line.replace('SUBCASE 1 = 101:+X',
                                          'SUBCASE {n1} = {n2}:+{n3}'.format(n1=sub_id, n2=input_point[i],
                                                                             n3=direc[j]))
                        s2 = s1.replace('p1', 'p{n1}'.format(n1=3 * i + j + 1))
                        s3 = s2.replace('Page 1', 'Page {n1}'.format(n1=3 * i + j + 1))
                        s4 = s3.replace('WindowIDs(2)', 'WindowIDs({n1})'.format(n1=3 * i + j + 2))
                        s5 = s4.replace('page1', 'page{n1}'.format(n1=3 * i + j + 1))
                        with open(mvw_NTF_output, 'a') as NTF_object:
                            NTF_object.write(s5.rstrip())
                            NTF_object.write('\n')
            j += 1
        i += 1

def NTF_sub():                                                        #定义工况文件，注意int数据类型转变为str
    i = 0
    while i < len(input_point):                                       #写入sucase
        j = 0
        while j < 3:
            with open(header_NTF_output, 'a') as header_object:
                header_object.write('SUBCASE       {n1}\n'.format(n1=3 * i + j + 1))
                header_object.write('  LABEL {n1}:+{n2}\n'.format(n1=input_point[i],n2=direc[j]))
                header_object.write('  DLOAD =      {n1}\n'.format(n1=input_point[i]*10+j+1))
            j += 1
        i += 1
    a = 0
    while a < len(input_point):                                         #写入DAREA，RLOAD，DLOAD
        b = 0
        while b < 3:
            with open(header_NTF_output, 'a') as header_object:
                dload_id = input_point[a]*10 + b+1
                rLoad_id = 20000+input_point[a]*10 + b+1
                darea_id = 10000+input_point[a]*10 + b+1
                point = '#'+str(input_point[a])
                xyz = b+1
                header_object.write('\n')
                header_object.write(point.ljust(8))
                header_object.write('\n')
                header_object.write('DLOAD'.ljust(8))
                header_object.write(str(dload_id).rjust(8))
                header_object.write('1.0'.rjust(8))
                header_object.write('1.0'.rjust(8))
                header_object.write(str(rLoad_id).rjust(8))
                header_object.write('\n')
                header_object.write('RLOAD1'.ljust(8))
                header_object.write(str(rLoad_id).rjust(8))
                header_object.write(str(darea_id).rjust(8))
                header_object.write('3'.rjust(24))
                header_object.write('0'.rjust(8))
                header_object.write('LOAD'.rjust(8))
                header_object.write('\n')
                header_object.write('DAREA'.ljust(8))
                header_object.write(str(darea_id).rjust(8))
                header_object.write(str(input_point[a]).rjust(8))
                header_object.write(str(xyz).rjust(8))
                header_object.write('\n')
            b += 1
        a += 1
NTF_sub()    #工况文件值写入了sub DAREA RLOAD DLOAD，其余相关设置复制粘贴即可
NTF_result() #调用定义的函数，不调用函数不执行

四.运用

　　1.NTF_header.fem

　　　　不重复的部分，python代码并没有写入；相关参数直接用复制以往计算文件，用NTF_header中的sub替换即可

　　2.Base_Engineering_conceptual.mvw

　　　　用UE打开，对应结果文件的路径及名称替换后就看可以用hypergraph打开，就出现三条曲线对比的图

　　　　{ PLOT_FILE_1 = "`````/TG1/1.TG1_NTF_base/TG1_base.op2"}
　　　　{ PLOT_FILE_2 = "`````/TG1/2.TG1_NTF_engineering_scheme/20190325/TG1_Engineering_scheme.op2" }
　　　　{ PLOT_FILE_3 = "`````/TG1/3.TG1_NTF_conceptual_scheme/case1/TG1_conceptual_scheme.op2" }

总结：该过程只能解决整个分析过程的一些片段，不能系统的解决工程问题。本人也在不断学习改进中，希望通过解决实际工作中的问题，来学习python。没错，是为了学习python，把工作问题拿来练习。

如果各位大神有更好的解决方案，欢迎邮件联系：liuhuacai@outlook.com