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进阶仿真二次开发工程师,这些你需要了解

1月前浏览6943

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了仿真二次开发的概念、目的和开发方向,包括添加新功能、仿真流程集成和仿真模板开发。文章还探讨了如何进阶成为仿真二次开发工程师,需要熟悉行业工程问题、掌握仿真软件API和脚本语言基础、熟悉通用仿真软件操作以及具备用户界面开发和数据库编程能力。此外,文章还介绍了ANSYS二次开发技术,包括基于Workbench框架的应用整合、基于Journal脚本的封装和ANSYS ACT开发平台。通过本文的阅读,读者可以了解仿真二次开发的基本概念和技术,为进一步学习和实践打下基础。

一、什么是仿真二次开发?

仿真二次开发是客户化定制开发的过程,聚焦于客户行业需求,利用通用商业仿真软件提供的软件编程接口API(Application Programming Interface),将其相关的软件操作理论知识经验规范封装成专业仿真模板,既可以利用通用软件的所有功能,又可以按照行业需求进行客户化定制,形成行业专业仿真系统,降低仿真使用门槛,提升企业仿真效率缩短产品研发周期。

二、为什么需要仿真二次开发?

通用的仿真软件如ANSYS,功能模型虽然多而全,但是缺乏相应的行业专业性。不同行业需要解决的技术问题不同,所以仅需要使用行业相关的仿真功能模型。调查表明,仿真软件提供的标准功能里,仅有20%功能是客户需要的,而剩下80%标准功能使用较少。仿真二次开发正是解决行业化定制功能模型的诉求,从而为客户创造商业价值。

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仿真分析具有一定技术门槛,既需要技术人员具备行业基础,也需要积累相关仿真经验,对仿真软件操作更是有较高的要求,所以对企业技术人员来说,学习周期长,入门难度高。定制化的仿真二次开发可以将技术、行业经验与仿真流程封装成模板,使用者仅需输入相应参数,程序模板自动执行仿真计算,即可得到仿真结果。

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三、仿真二次开发方向

1) 添加新功能

  • API驱动的CAE二次开发,用户可定义自己的功能和操作。例如添加自定义模块、新的求解器及自定义的前后处理功能。

2) 仿真流程集成

  • 开发与不同仿真软件的接口程序,将外部知识、多个仿真软件、流程、标准规范进行集成,形成一个新的通用的仿真平台。

3) 仿真模板开发

  • 将经常反复使用的仿真过程进行开发及封装,让仿真过程自动化,使操作更加“傻瓜”化,为技术人员的一般应用工作提供有力的工具。

  • 上述开发方向中,添加新功能是以插件工具箱的形式添加在目标程序中,提供用户自定义的功能及操作。

  • 而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;首先是仿真功能开发,包括仿真集成开发(集成外部知识、仿真软件及标准规范等)、仿真流程开发。然后是用户界面开发,开发用户界面对仿真功能进行封装,用来处理用户输入参数和仿真功能之间的交互。

四、如何进阶仿真二次开发工程师?

进阶仿真二次开发工程师,需要做到以下方面:

1) 熟悉行业的工程问题,可以将实际仿真需求转化为相应功能模块;

2) 需要具备仿真软件提供的API和脚本所用的语言基础,例如C#、Python等;

3) 熟悉通用仿真软件操作,如流体仿真Fluent、结构仿真的Abaqus,并能将操作过程开发成可执行脚本;

4) 具备用户界面开发、数据库编程能力,可处理用户输入与仿真功能间的交互。

五、ANSYS二次开发技术

ANSYS作为全球工程仿真领域的领先企业,是集热、电、磁、流体、结构等仿真组件于一体的大型通用多物理场仿真分析系统。ANSYS提供了比较完备的API接口,方便用户在其基础上进行二次开发。

常用的二次开发技术如下:

1) 基于Workbench框架的应用整合

ANSYS Workbench框架中集成的多物理场组件应用程序,涵盖了仿真过程的各个阶段,包括:仿真分析过程、数据共享传递、设计探索优化及工程数据管理。框架中集成的应用程序有独立UI及应用窗口,如:DM、SpaceClaim、Mechanical、CFX、Fluent、CFD-Post等。应用框架是完全脚本化(Python)和参数化的,可以通过脚本和参数化来驱动在Workbench框架下的组件应用程序来实现二次开发

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2)  基于Journal脚本的封装

ANSYS部分产品除了可以在Workbench平台上调用,也能以单机模式(Standalone)打开,如SpaceClaim、Mechanical APDL、Fluent(Meshing + Solver)、CFD-Post、EnSight等;上述软件支持Journal脚本并提供脚本录制功能,用户可以录制仿真过程中的操作脚本,然后通过用户界面开发实现用户与脚本交互,最后通过Batch(批处理)命令调用脚本来实现仿真自动化。

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3) ANSYS ACT开发

ANSYS Customization Toolkit简称ACT,是ANSYS提供的二次开发平台。借助 ACT,我们可以创建一系列应用,来实现日常工作流程的自动化、定制化专业流程、开发业务特定应用程序以及将第三方工具和数据集成到 ANSYS 产品线中。

ACT 使用易学而又强大的 XML和IronPython编程语言,甚至可支持非专家用户为其高级工作流程创建自定义应用——不需要数周或数月,而只需数天。与典型的软件编程不同,ACT 无需任何商用集成开发环境(IDE)。相反,ANSYS 会提供一个简单而直观的开发环境,其中涵盖引导我们完成整个流程的完整文档、模板和预定义应用程序。

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以上,给大家简单介绍了仿真二次开发,在接下来文章中,我会分享一些技术开发实际案例,也会更详细的介绍常用的仿真二次开发技术。

ACTWorkbench
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2019-08-04
最近编辑:1月前
小田老师
硕士 | 仿真工程师 欢迎关注ANSYS仿真与开发!
获赞 625粉丝 3660文章 62课程 4
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未登录
6条评论
轶
加油努力 再接再厉
1年前
多谢小田老师
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帆
签名征集中
3年前
小田老师 我用c#做SCDM的二次开发过程中,用mMeshBodySettings去设置体网格时一直报错。代码如下:

MeshBodySettings meshBodySettings = MeshBodySetting.Create(designBody)

这里的designBody是已经在SCDM里面创建好的体对象 这样用有什么问题吗?
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奋斗小青年
学无止步
4年前
期待田老师,多更新一些scdm脚本二次开发建模的视频教程
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仿真经纪人
知识付费让生活更加美好
4年前
期待Python与SCDM的二次开发课程上线
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达芬奇        仿真秀秀
又到了吃冷面的季节还爱吃酸菜
4年前
终于梳理了!田老师多分享些经验吧
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高飞
签名征集中
4年前
挺好
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