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Workbench开发指南:仿真流程集成

 伊伊爸 2022-05-31 发布于湖北
Workbench框架提供访问数据集成应用程序的接口,用户可以使用Python脚本功能去访问接口,执行目标组件程序的脚本命令,实现仿真流程定制和集成。

1Workbench框架概述

数据集成(Data-integrated)应用程序,如Mechanical APDLFluentCFXDMSCDMMechanical等,都是独立于Workbench框架;它们以扩展程序(Addins)集成在框架上,与Workbench和其支持的程序共享关键数据和参数。详细介绍可以翻看往期内容
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数据集成应用程序都有自己的脚本语言,可以通过Workbench脚本接口驱动:使用SendCommand方法将脚本命令传递给数据集成应用程序,以驱动集成应用程序,所以脚本功能开发是仿真流程自动化和定制的基础和关键。脚本开发及自动化这部分我会在后续的文章更新中给大家详细介绍。各集成程序支持的脚本语言如下列表所示。

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2SendCommand方法
脚本中SendCommand方法,提供了Workbench框架与数据集成程序间访问的通用接口,我们可以在项目视图页调用此方法,将目标程序的脚本命令(如Fluent中的Scheme脚本)传递到程序端执行,以此来驱动数据集成程序间执行相关仿真操作。下面我们给出几个常用仿真程序的调用示例。
2.1 Geometry
几何前处理组件提供两种软件工具:SCDMDesignModeler,都支持通过SendCommand方法传递脚本命令。
  • SCDM作为默认打开工具,其脚本语言为Python,详细可以查看SCDM二次开发系列文章,使用示例如下。
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  • DesignModeler脚本语言有两种,一种是原生脚本语言Javascript,另外是ACT Python脚本,示例如下。

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2.2 ANSYS Meshing
Workbench框架下,可集成3种网格划分工具:Workbench MeshingICEM CFDFluent Meshing,三者都支持SendCommand方法访问。
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  • Workbench MeshingWorkbench框架下的核心模块,支持输出电磁场、流体、显式动力学模块所需的多种类型网格,是一款功能全面的网格生成工具。Workbench Meshing支持ACT Python脚本自动化,示例如下。
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  • ICEM CFD作为强大的结构和非结构网格划分工具,可集成在Workbench框架下,本身支持TCL脚本语言自动化,示例如下。
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  • Fluent Meshing是一款高级流体仿真前处理工具,供了基于包面方法的全自动脚本生成网格技术,可集成在Workbench框架下,支持TUI(Scheme)脚本命令,示例如下。通过Workbench脚本可以设置CAD导入选项,也可以传递TUI设置命令,示例如下。
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2.3 Mechanical
Mechanical作为Workbench框架下功能强大的结构和热、应力仿真软件,支持脚本语言有两种,一种是原生脚本语言Javascript,另外是ACT Python脚本,示例如下。
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2.4 Fluent

Fluent中的GUI元素是通过Scheme语言编写的,脚本解释器是基于Scheme实现的。Fluent提供文本用户命令(TUI命令)和界面用户命令(GUI命令),两者都是基于Scheme语言编写。两者不同之处在于GUI命令通过操作Fluent中界面控件实现仿真设置,无法在Batch模型下调用;而TUI命令直接更改仿真设置,可在Batch模式下执行。Fluent可以集成在Workbench框架下,通过脚本传递Scheme脚本、GUITUI命令,示例如下。

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2.5 CFX & CFD-Post
CFXCFD-Post都可集成在Workbench框架下,使用的是基于Perl语言的CCL脚本,在CFXCFD-Post模型树中,右键单击一个模块,点击Edit in Command Editor,可对模块进行编辑或复制CCL脚本,可以通过SendCommand方法调用执行,示例如下。
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3、仿真流程集成
Workbench提供基本工作流和交互式工作流这两种仿真流程集成方式。
3.1 基本工作流
Workbench项目页中分析系统提供现成的模板,如流体分析(Fluent)、静结构分析等。分析系统中包括仿真流程所需要的所有组件(例如:几何+网格+求解+后处理),示例如下。
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3.2 交互式工作流
逐个选择仿真所需要的单个组件模块,并将它们连接起来进行数据传递,形成完整的仿真分析流程。如下为流体仿真交互流程示例,我们通过脚本依次创建几何、网格、Fluent和后处理组件,并共享各组件仿真数据,进行仿真流程的数据传输。
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4、后记
在《进阶仿真二次开发工程师,这些你需要了解》中给大家介绍过:仿真流程集成和模板开发涉及仿真功能和用户界面开发两个阶段。其中脚本代码实现仿真功能,而用户界面是对仿真功能的封装,提供界面输入窗口实现与仿真功能间的交互所以ANSYS二次开发的整个过程中脚本开发是基础和关键
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