CAEer没有周末？不存在的！！脚本——让CAEer周末约会变为现实！！

本文摘要（由AI生成）：

本文讨论了CAE计算中重复劳动过多及软件操作物理和几何继承性差的问题，导致占用大量时间。文章介绍了基于workbench平台的参数化和程序化方法，通过导出参数并集中管理，以及采用日志和脚本方式连接整个计算过程，解决了上述问题。文章还通过圆管流动的算例展示了脚本在CAE中的应用，提高了计算效率，使CAE人员有更多时间享受美好生活。

      经常听到CAE工程师抱怨，仿真工作量大，经常加班，严重影响自己的生活质量(单身狗没有周末，谈何约会呀，哎！) 。这里我们认真分析下，为什么会出现这种情况，如何解决这种情况，从而让大家的周末丰富多彩起来。

       做过仿真的人都知道，对于一项仿真工作而言，前处理(几何和网格)可能要占到整个项目的40%-50%。为什么会出现这种情况？因为，几何模型是基础，处理不合适影响物理分析，影响网格划分和网格多少吧，甚至很多情况对于几何模型的划分要采用敏感性分析的方法来确定(例如绕流现象)。网格划分是前提吧，网格划分不好，影响收敛性和精确性。

       真正的求解设置可能可能所占时间不到10%---因为模型是确定的，边界条件一般也是确定的，但令人讨厌的是，输入输出的条件却有可能变化。“老板”们心情好了，让学生们算个5m/s的进口就OK了，心情不好时，再算个10m/s,15m/s，苦逼呀！！ 

       等到求解过程中，可能只是计算机的自娱自乐，只要不发散，让它自己run吧。 

      最后就是后处理阶段，这里也要占用一定的时间。因为对于不同行业，ansys作为一款通用软件，不可能包含所有的输出变量(例如气动力学中的升力和阻力系数,两相流中的摩尔比)，这个需要一定的编程能力。但一旦把这些参数设置好，CAEer都希望能一劳永逸(我们不想加班！！！)。 

       所以，综合分析，一项CAE之所以占用了大家美好的休息时间和周末约会时间，主要是因为以下两个原因 (1)重复性劳动可能过多，上文提到的进口5m/s,10m/s,15m/s的例子从本质上说，就是一些重复性劳动。 (2)软件操作的物理和几何继承性太差，达不到大家“一劳永逸”的美好愿望，稍微改变一个参数可能都要重复画网格，做计算，做后处理。

       值得幸运的是，基于workbench平台的计算，软件开发者为我们提供了最大可能解决了以上问题的方法。这里需要提出两个概念，即参数化和程序化。 CAE计算的“参数化”,也就是大家经常用到的parameter set，将相关重要数据导出并集中到一起，便于大家查看和修改，主要包括输入参数和输出参数。如下文： 

 图1 CAE参数化示意图 

      CAE计算的“程序化”可能就是大部分人没有听过的。所谓CAE计算的“程序化”，也就是采用日志和脚本(Journaling和Scripting)的方式，将整个计算连接起来，解决上文提出的CAE问题.必须指出的是，CAE计算的“参数化”是CAE计算的“程序化”的基础，如果没有把重要输出输入变量参数化，就无法通过程序的方法解决，提高计算效率。 下面以一个简单的圆管流动的例子说明Journaling和Scripting在CAE中的应用。如图所示，一根中间某段存在缩小的管子(管径suoxiaoR变化)。进口温度(inletT)变化，而进口速度(inletV)和管道所处的环境温度(outsideT)保持。需要求解的是，不同工况下，进出口间管壁的热损失(不考虑管壁厚度)。

 图2：算例模型 

      另外一方面，为了验证计算结果与网格无关(grid sensitivity), 需要对整个计算网格进行无关性(引入网格细化因子Refinement,该值越大，证明网格越小，生成的网格数越多)验证。 将以上设定好的变量导出至parameter set中后，如下图所示

 图3 parameter set中相关参数 

       对于此工况先进行初步计算，并获得壁面热损失。将此结果导出，可到如下图所示：

 图4 parameter set中相关参数 

       继而，记录操作日志(Journal)，如下图所示： 

 图5 脚本记录 

       并将其保存在特定位置，如下图所示：

 图6 脚本保存 

       修改原始参数后，选择更新整个流程，完成整个计算。最后选择停止脚本记录 

 图7 脚本停止记录 

       选择用记事本打开刚才生成的脚本文件jiaoben.wbjn后，可以看到 

   图8 脚本示意图 

      这是一个采用ironpython语言写的脚本文件，所以，上文提到的“重复性劳动”可以通过对这个脚本的修改来实现，最简单的就是在原始脚本的基础上增加一些循环，使其能够重复性计算。 

 图9 脚本运行 

      选择添加过脚本后的程序，运行后，workbench便可以自动进行计算，CAEer便可以去享受美好生活了！！！ 另外，由于workbench旗下的软件一般都有良好的几何和物理继承性，这也是使用workbench软件的好处吧。 综上所示，采用基于workbench的脚本方法，可以大大提高CAE操作人员的操作便利性，提高仿真效率，让CAEer们的周末约会变为现实！

      附件为原始文件和修改后的脚本文件，感兴趣的发个红包呀，小弟先谢谢您了