原创迈达斯GTS-NX网格模型(FPN)导入Flac3D 6.0 源码

print("*".center(105,"*"))
print("将Midas GTS NX的FPN中性文件转为Flac3D 6.0模型文件（基于python语言编写 ）".center(80," "))
print("西南交通大学：李泽星".center(90," "))
print("使用说明:1.需要转换的fpn文件需要放在和该程序相同的文件夹下")
print("\t 2.生成的结果文件位于同一个文件夹下")
print("\t 3.转换出来的单元group名：GTS NX中网格组名（这也是这个版本的最大优点！！！）")
print("\t 4.Midas GTS 生成和实体单元耦合的平面单元时，建议使用析取功能")
print("\t 5.三维实体单元文件为.f3grid，线或者平面等结构单元文件为.f3dat")
print("\t   在Flac3D中，通过zone import '文件名.f3grid'和program call '文件名.f3dat'命令调用")
print("\t   在同时具有实体单元和结构单元的模型中，请先导入实体单元文件，再导入结构单元文件，否则结构-实体间不会自动生成link")
print("\t   一般而言，结构单元导入后，会自动生成link，如果没有，需要用户在Flac3D里面手动设置")
print("注意事项:在导出FPN文件前，需要注意以下几点，否则Flac3D不能正确生成网格")
print("\t 1.Midas GTS NX输出FPN文件前，必须对节点重新编号（且起始号须为1）!!!")
print("\t 2.Midas GTS NX对单元分组命名时，不同类型的单元（实体、平面、线）分组名称不能相同")
print("\t   例如：线单元和平面单元不能使用同一个分组名")
print("\t 3.Midas GTS 划分网格单元时，不能有网格在“默认网格组”里面，且分组名不能有逗号，建议不要有空格")
print("*".center(105,"*"))
# 判断FPN文件是否存在
import os
import sys
while True:FPN_name = input("请打开FPN文件(无需输入文件后缀名).fpn：")FPN_name = FPN_name + ".fpn"judge = os.path.isfile(FPN_name)if judge:print("\t文件打开成功！")breakelse:print("\t文件打开失败，请重新输入：")
# 读取FPN文件
with open(FPN_name, mode='rt', encoding='GBK') as file:Line_Text = "NULL"while (Line_Text != "$$      Node\n"):Line_Text = file.readline()# 此时指针指向第一个NODE# 读取节点信息---------------------------------------------------------------------print("开始读入节点信息：")Line_Text = "NODE"node_list = []while (Line_Text[0:4] == "NODE"):Line_Text = file.readline().strip().replace(" ", "").rstrip(",")if (Line_Text[0:4] != "NODE"):breaklist = Line_Text.split(",")list[2] = list[2].strip('.')list[3] = list[3].strip('.')list[4] = list[4].strip('.')node_list.append(list)print("\t共导入" + str(len(node_list)) + "个节点")# 此时Line_Text值为空# 开始读取单元信息---------------------------------------------------------------print("开始读入单元信息：")element_list = []HEAX = PRISM = PYRAM = TETRA = LINE = RECT = TRIA = 0Line_Text = file.readline()  # 此时Line_Text值为：$$      Elementwhile (Line_Text != ""):Line_Text = file.readline().strip().replace(" ", "").rstrip(",")if ("HEXA" in Line_Text):list=( Line_Text+file.readline().strip().replace(" ", "").rstrip(",")).split(",")element_list.append(list)HEAX = HEAX + 1if ("PRISM" in Line_Text):list = Line_Text.split(",")element_list.append(list)PRISM = PRISM + 1if ("PYRAM" in Line_Text):list = Line_Text.split(",")element_list.append(list)PYRAM = PYRAM + 1if ("TETRA" in Line_Text):list = Line_Text.split(",")element_list.append(list)TETRA = TETRA + 1if ("LINE" in Line_Text):list = Line_Text.split(",")list[5] = list[5].strip('.')list[6] = list[6].strip('.')element_list.append(list)LINE = LINE + 1if ("RECT" in Line_Text):list = Line_Text.split(",")element_list.append(list)RECT = RECT + 1if ("TRIA" in Line_Text):list = Line_Text.split(",")element_list.append(list)TRIA = TRIA + 1print("\t共有" + str(len(element_list)) + "个单元")if(HEAX!=0):print("\t其中有块体网格（6个面 8个顶点）：" + str(HEAX) + "个")if (PRISM != 0):print("\t其中有三棱柱体网格（5个面 6个顶点）：" + str(PRISM) + "个")if (TETRA != 0):print("\t其中有四面体网格（3个面 4个顶点）：" + str(TETRA) + "个")if (PYRAM != 0):print("\t其中有棱锥体网格（5个面 5个顶点）：" + str(PYRAM) + "个")if (LINE != 0):print("\t其中有线单元：" + str(LINE) + "个")if (TRIA != 0):print("\t其中三角形平面单元：" + str(TRIA) + "个")if (RECT != 0):print("\t其中四边形平面单元：" + str(RECT) + "个")# 读取网格分组信息--------------------------------------------------------------------------print("开始读取网格分组信息：")# 此时Line_Text值为：空值while (True):Line_Text = file.readline()if ("默认网格组" in Line_Text):breakLine_Text = file.readline()Line_Text = file.readline()  # 读到用户开始自定义分组的上一行Group_list = []Text = ""Line_Text = file.readline().strip().replace(" ", "")while (Line_Text[0:4] == "MSET"):      #读取分组信息的循环list = Line_Text.split(",")  # 将有分组名那一行换成列表group_name = list[2]Text = file.readline().strip().replace(" ", "")  # 读取MSETE那一行list = Text.split(",")i = int(list[2])  # 获取单元数if (i % 8 != 0):num = (i // 8) + 1else:num = (i // 8)Text = ""  # 读取单元号j = 0while (j <= (num - 1)):T = file.readline().strip().replace(" ", "")Text = Text + Tj = j + 1str_Group_list = str((group_name) + Text).rstrip(",")  # 此处生成单元分组信息列表alone_Group_list = str_Group_list.split(",")Group_list.append(alone_Group_list)L = file.readline().strip().replace(" ", "")  # 读取MSETN 那一行list = L.split(",")i = int(list[2])  # 获取结点数if (i % 8 != 0):num = (i // 8) + 1else:num = (i // 8)Text = ""  # 读取单元号j = 0while (j <= (num - 1)):T = file.readline()j = j + 1Line_Text = file.readline().strip().replace(" ", "")  # 读取下一个MSET 分组信息print("\t共有" + str(len(Group_list)) + "个分组")
#实体单元转换----------------------------------------------------------------------print("开始转换实体单元，请稍等（网格数量较多时，运行时间较长，请耐心等待）：")
f3grid_name=FPN_name.strip(".fpn")+".f3grid"
with open(f3grid_name, mode='wt',encoding='utf-8') as out_file:for i in node_list:out_file.write("G\t"+i[1]+"\t"+i[2]+"\t"+i[3]+"\t"+i[4]+"\t\n")Z=[]for j in element_list:if(j[0]=="TETRA"):out_file.write("Z\t" + "T4"+ "\t" + j[1] + "\t" + j[3] + "\t" + j[4]+ "\t" + j[5]+ "\t" + j[6] + "\t\n")Z.append(j[1])if (j[0] == "PRISM"):out_file.write("Z\t" + "W6" + "\t" + j[1] + "\t" + j[4] + "\t" + j[3] + "\t" + j[7] + "\t" + j[5] + "\t" + j[6]+ "\t" + j[8]+ "\t\n")Z.append(j[1])if (j[0] == "PYRAM"):out_file.write("Z\t" + "P5" + "\t" + j[1] + "\t" + j[3] + "\t" + j[4] + "\t" + j[6] + "\t" + j[7] + "\t" + j[5]+ "\t\n")Z.append(j[1])if (j[0] == "HEXA"):out_file.write("Z\t" + "B8" + "\t" + j[1] + "\t" + j[3] + "\t" + j[4] + "\t" + j[6] + "\t" + j[7] + "\t" + j[5]+ "\t" + j[10]+  "\t" + j[8]+ "\t" + j[9]+"\t\n")Z.append(j[1])for i in Group_list:n=len(i)-1j=1while (j<n):if(i[j] in Z ):judge = Trueelse:judge = Falsej = j + 1if(judge):out_file.write("ZGROUP\t"+"'"+i[0]+"'\n")j=1while(j<=n):out_file.write(i[j]+"\t")j=j+1out_file.write("\n")print("\t转换成功！结果已保存至："+f3grid_name)# 结构单元转换----------------------------------------------------------------------
f3dat_name=FPN_name.strip(".fpn")+".f3dat"
with open(f3dat_name, mode='wt',encoding='utf-8') as out_struct:#node_list, Group_list,element_listStruct_element_list=[]Struct_group_list=[]for i in element_list:if (i[0] == "RECT" or i[0] == "LINE" or i[0] =="TRIA" ):Struct_element_list.append(i)if(Struct_element_list==[]):os.system("pause")sys.exit(0)for i in Group_list:for j in Struct_element_list:if(j[1] in i):judge=Truebreakelse:judge=Falseif(judge):Struct_group_list.append(i)print("开始转换结构单元，请稍等：")print("\t请为结构单元分组设置单元类型：（按照类型输入beam、cable、pile、shell、geogrid、liner。切勿输错）")for i in Struct_group_list:print("\t请为结构单元分组 "+i[0]+" 设置单元类型:",end="")rename=input()print("\t请为结构单元分组 " + i[0] + " 设置id号:", end="")id_rename = input()n=len(i)-1k=1while(k<=n):for j in Struct_element_list:if(j[1]==i[k] and j[0]=="RECT"):out_struct.write("structure "+rename+" create by-quadrilateral ")out_struct.write(str(node_list[int(j[3])-1][2])+" "+str(node_list[int(j[3])-1][3])+" "+str(node_list[int(j[3])-1][4])+" ")out_struct.write(str(node_list[int(j[4])-1][2])+" "+str(node_list[int(j[4])-1][3])+" "+str(node_list[int(j[4])-1][4])+" ")out_struct.write(str(node_list[int(j[5])-1][2])+" "+str(node_list[int(j[5])-1][3])+" "+str(node_list[int(j[5])-1][4])+" ")out_struct.write(str(node_list[int(j[6])-1][2])+" "+str(node_list[int(j[6])-1][3])+" "+str(node_list[int(j[6])-1][4])+" id="+str(id_rename)+" group "+"'"+i[0]+"'\n")if (j[1] == i[k] and j[0] == "TRIA"):out_struct.write("structure " + rename + " create by-triangle position ")out_struct.write(str(node_list[int(j[3])-1][2]) + " " +str(node_list[int(j[3])-1][3] )+ " " + str(node_list[int(j[3])-1][4]) + " ")out_struct.write(str(node_list[int(j[4])-1][2]) + " " +str(node_list[int(j[4])-1][3]) + " " +str( node_list[int(j[4])-1][4]) + " ")out_struct.write(str(node_list[int(j[5])-1][2]) + " " +str(node_list[int(j[5])-1][3] )+ " " + str(node_list[int(j[5])-1][4]) + " id="+str(id_rename)+" group "+"'"+i[0]+"'\n")if (j[1] == i[k] and j[0] == "LINE"):out_struct.write("structure " + rename + " create by-line ")out_struct.write(str(node_list[int(j[3])-1][2]) + " " + str(node_list[int(j[3])-1][3]) + " " + str(node_list[int(j[3])-1][4]) + " ")out_struct.write(str(node_list[int(j[4])-1][2]) + " " + str(node_list[int(j[4])-1][3]) + " " + str(node_list[int(j[4])-1][4]) + " id="+str(id_rename)+" group "+"'"+i[0]+"'\n")k=k+1
print("\t转换成功！文件已保存至："+f3dat_name)
element_list.clear()
node_list.clear()
Struct_group_list.clear()
Struct_element_list.clear()
Z.clear()
Group_list.clear()
os.system("pause")

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