python中如何調用ansys
更新時間：2023年02月17日 17:07:09 作者：寒軒榭雨
這篇文章主要介紹了python中如何調用ansys問題，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教
python調用ansys
最近做了一個小項目，用python代碼進行ansys的二次開發(fā)，重點是如何使用python調用ansys.代碼如下：
import os path = 'E:/test' os.chdir(path) ansys = r'"D:\"Program Files\ANSYS Inc"\v211\ansys\bin\winx64\MAPDL.exe"" -p ansys -dis -mpi INTELMPI -np 2 -lch -dir "E:\test" -j "test" -s read -l en-us -b -i "E:\test\1model.txt" -o "E:\test\Output\file.out""' os.system(ansys)
當然了，這么長的一串代碼肯定不是人手打的，因為肉眼分辨不出來的空格實在太多了。
具體命令在這里，看圖
點擊tool的Display Command Line
復制路徑，最后一行
但是，直接的復制寫進代碼是沒有用的，因為Python識別不了空格，以及轉義字符造成的誤解，具體怎么改正可以看上述代碼。
我在調試代碼中還遇到了ansys lock的問題，如圖：
原因就是調試代碼同時運行了多個MAPDL文件且input file都是同一個，導致了ansys lock，因為可以看到每次運行代碼都會產生一堆.log,.bat,.err文件，一般這些文件不會影響代碼的運行，但是下圖的.lock文件會是個bug，刪除運行產生的不相干文件就可以了
利用python運行Ansys Apdl
版本要求
按照官網要求，ANSYS 2021以上，python 3.63.8，以下默認用戶電腦已經安裝ansys2021，python3.63.8，解釋器建議選用pycharm
pymapdl安裝流程
安裝pymapdl包（目前ansys-mapdl-core包只支持這幾個版本），通過清華鏡像安裝，能夠得到完整的包，否則由于下載超時會中斷，且無法下載到最新的pymapdl-corba模塊導致無法實現(xiàn)python連接mapdl
pip install ansys-mapdl-core -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install ansys-mapdl-reader -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install ansys.api.mapdl.v0 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install protobuf -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install grpcio -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install grpcio-tools -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install pyaedt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install ansys-dpf-core -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pip install ansys-dpf-post -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
測試pymapdl是否安裝成功
from ansys.mapdl.core import launch_mapdl mapdl = launch_mapdl() print(mapdl)
若成功，則會顯示ansys版本以及mapdl版本
初始設置和本地啟動mapdl
import os from ansys.mapdl.core import launch_mapdl path = os.getcwd() mapdl = launch_mapdl(run_location=path+'\working', exec_file=r"D:\setup_position_1\ansys2021r1\ANSYS Inc\v211\ansys\bin\winx64\ANSYS211.exe",additional_switches="-smp") print(mapdl)
啟動失敗原因：
- pymapdl工作目錄應在當前python工作目錄下，可以按照如上代碼設定 run_location=path+‘\working’
- 若找不到系統(tǒng)中安裝的mapdl，則可以指定ansys路徑
- 當遇到許可證問題，如mapdl超時等問題時，使用語句：additional_switches=“-smp”
- 推薦使用版本為ansys2021 r1（本人目前使用沒有問題的版本）
PyMAPDL語法
pymapdl語法于ansys apdl語法基本一致，詳情可參考二者的官方文檔，以下給出一些示例：
mapdl.clear()
# define element and material
mapdl.prep7()
mapdl.units("SI") ?# SI - International system (m, kg, s, K).
# define a ET30 and ET130 element type
mapdl.et(1, "FLUID30", kop2=1)
mapdl.et(2, "FLUID130", kop1=1)
# Define a material (nominal steel in SI)
mapdl.mp("SONC", 1, 1500) ?# sonc in m/s
mapdl.mp("DENS", 1, 1000) ?# Density in kg/m3
mapdl.mp("SONC", 2, 1500) ?# sonc in m/s
mapdl.mp("DENS", 2, 1000) ?# Density in kg/m3工具庫
本批處理程序文件移動采用python os，glob以及shutil包，誤差分析方法采用二范數(shù)誤差分析：
import os
import shutil
def mkdir(path):
? ? path = path.strip()
? ? path = path.strip("\\")
? ? isExists = os.path.exists(path)
? ? if not isExists:
? ? ? ? os.makedirs(path)
def clearfolder(path):
? ? path = path.strip()
? ? path = path.strip("\\")
? ? isExists = os.path.exists(path)
? ? if ?isExists:
? ? ? ? shutil.rmtree(path)
? ? ? ? mkdir(path)
def mycopyfile(srcfile, dstpath, file_num,filenamelist): ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 移動函數(shù)
? ? if not os.path.isfile(srcfile):
? ? ? ? print ("%s not exist!"%(srcfile))
? ? else:
? ? ? ? fpath,fname=os.path.split(srcfile) ? ? ? ? ? ? # 分離文件名和路徑
? ? ? ? if not os.path.exists(dstpath):
? ? ? ? ? ? os.makedirs(dstpath) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? # 創(chuàng)建路徑
? ? ? ? shutil.move(srcfile, dstpath + str(file_num)+'-'+fname) ? ? ? ? ?# 移動文件
? ? ? ? print ("copy %s -> %s"%(srcfile, dstpath +str(file_num)+'-'+ fname))
? ? ? ? filenamelist.append(dstpath + str(file_num)+'-'+fname)
def filename_to_list(filepath):
? ? file_name_list = list() ?# 新建列表
? ? for i in os.listdir(filepath): ?# 獲取filePath路徑下所有文件名
? ? ? ? data_collect = ''.join(i) ?# 文件名字符串格式
? ? ? ? file_name_list.append(filepath+data_collect) ?# 將文件名作為列表元素填入
? ? return (file_name_list) ?# 返回列表
def read_ansys_result(filepath, nodenum):
? ? ansysdata = []
? ? f = open(filepath, "r")
? ? data = f.readline()
? ? data = f.readline()
? ? for i in range(1, nodenum+1):
? ? ? ? data = f.readline()
? ? ? ? data = data.strip().split()
? ? ? ? ansysdata.append([float(data[1]), float(data[2]), float(data[3])])
? ? return ansysdata
def read_my_result(filepath, nodenum):
? ? mydata = []
? ? f = open(filepath, "r")
? ? data = f.readline()
? ? data = f.readline()
? ? data = f.readline()
? ? for i in range(1, nodenum+1):
? ? ? ? data = f.readline()
? ? ? ? data = data.strip().split()
? ? ? ? mydata.append([float(data[3]), float(data[4]), float(data[5])])
? ? return mydata
def cal_2Norm_Err_ofMesh(caldata,thedata):
? ? nodenum = len(caldata)
? ? a = 0
? ? b = 0
? ? c = 0
? ? d = 0
? ? e = 0
? ? f = 0
? ? for i in range(nodenum):
? ? ? ? a += pow(caldata[i][0] - thedata[i][0], 2)
? ? ? ? b += pow(caldata[i][1] - thedata[i][1], 2)
? ? ? ? c += pow(a,2)+pow(b, 2)
? ? ? ? d += pow(thedata[i][0], 2)
? ? ? ? e += pow(thedata[i][1], 2)
? ? ? ? f += pow(thedata[i][2], 2)
? ? a = pow(a, 0.5)
? ? b = pow(b, 0.5)
? ? c = pow(c, 0.5)
? ? d = pow(d, 0.5)
? ? e = pow(e, 0.5)
? ? f = pow(f, 0.5)
? ? realerr = a/d
? ? imagerr = b/e
? ? amperr = c/f
? ? err_list = str(realerr)+" ?"+str(imagerr)+" ?"+str(amperr)
? ? return err_list
def write_2Norm_Err_ofMesh(outputfile, ansysnamelist, mynamelist, thenamelist, fileinfolist):
? ? ansys_res_data = [] # 每一個元素代表一個文件的結果
? ? my_res_data = []
? ? the_res_data = []
? ? for i in ansysnamelist:
? ? ? ? print(i)
? ? for i in range(len(ansysnamelist)):
? ? ? ? ansys_res_data.append( read_ansys_result(ansysnamelist[i], fileinfolist[i][2]))
? ? ? ? my_res_data.append(read_my_result(mynamelist[i], fileinfolist[i][2]))
? ? ? ? the_res_data.append(read_my_result(thenamelist[i], fileinfolist[i][2]))
? ? f = open(outputfile,"w",encoding='GBK')
? ? f.write("Title=\"different mesh num err\"\n")
? ? f.write("variables=\"mesh_number\",\"real_err(%)\",\"imag_err(%)\",\"amp_err(%)\"\n")
? ? f.write("zone t=\"ansys-theroy\"\n")
? ? f.write("i="+str(len(ansysnamelist))+",f=point\n")
? ? for i in range(len(ansysnamelist)):
? ? ? ? ans_the=cal_2Norm_Err_ofMesh(ansys_res_data[i],the_res_data[i])
? ? ? ? f.write(str(fileinfolist[i][1])+" ?"+ans_the+"\n")
? ? f.write("zone t=\"my-theroy\"\n")
? ? f.write("i="+str(len(ansysnamelist))+",f=point\n")
? ? for i in range(len(ansysnamelist)):
? ? ? ? my_the = cal_2Norm_Err_ofMesh(my_res_data[i], the_res_data[i])
? ? ? ? f.write(str(fileinfolist[i][1]) + " ?" + my_the + "\n")與window的交互接口
使用isubprocess包來調用第三方exe程序，示例如下：
import subprocess command= " AcoFEM.exe AcoHarmicINFEM AcoHarmicINFEM.cfg 0 0 0" p = subprocess.Popen(command, shell=True) p.communicate()
需要注意：
- exe文件放在python的工作根目錄下是最穩(wěn)定的，其余文件按照編程時與exe文件的目錄關系進行擺放
- 盡量減少程序中的窗口輸出，如大量的節(jié)點信息在屏幕上輸出，這會導致鎖死
- 顯示cmd窗口結果盡量使用p.communicate()而不是p.wait()防止輸出鎖死計算停止
總結
以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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