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python中如何調(diào)用ansys

 更新時(shí)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(diào)用ansys問題，具有很好的參考價(jià)值，希望對大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

python調(diào)用ansys

最近做了一個(gè)小項(xiàng)目，用python代碼進(jìn)行ansys的二次開發(fā)，重點(diǎn)是如何使用python調(diào)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(dāng)然了，這么長的一串代碼肯定不是人手打的，因?yàn)槿庋鄯直娌怀鰜淼目崭駥?shí)在太多了。

具體命令在這里，看圖

點(diǎn)擊tool的Display Command Line

復(fù)制路徑，最后一行

但是，直接的復(fù)制寫進(jìn)代碼是沒有用的，因?yàn)镻ython識(shí)別不了空格，以及轉(zhuǎn)義字符造成的誤解，具體怎么改正可以看上述代碼。

我在調(diào)試代碼中還遇到了ansys lock的問題，如圖：

原因就是調(diào)試代碼同時(shí)運(yùn)行了多個(gè)MAPDL文件且input file都是同一個(gè)，導(dǎo)致了ansys lock，因?yàn)榭梢钥吹矫看芜\(yùn)行代碼都會(huì)產(chǎn)生一堆.log,.bat,.err文件，一般這些文件不會(huì)影響代碼的運(yùn)行，但是下圖的.lock文件會(huì)是個(gè)bug，刪除運(yùn)行產(chǎn)生的不相干文件就可以了

利用python運(yùn)行Ansys Apdl

版本要求

按照官網(wǎng)要求，ANSYS 2021以上，python 3.63.8，以下默認(rèn)用戶電腦已經(jīng)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(gè)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(shí)會(huì)中斷，且無法下載到最新的pymapdl-corba模塊導(dǎo)致無法實(shí)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(huì)顯示ansys版本以及mapdl版本

初始設(shè)置和本地啟動(dòng)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(dòng)失敗原因：

  • pymapdl工作目錄應(yīng)在當(dāng)前python工作目錄下，可以按照如上代碼設(shè)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(dāng)遇到許可證問題，如mapdl超時(shí)等問題時(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)元素代表一個(gè)文件的結(jié)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(diào)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(shí)與exe文件的目錄關(guān)系進(jìn)行擺放
  • 盡量減少程序中的窗口輸出，如大量的節(jié)點(diǎn)信息在屏幕上輸出，這會(huì)導(dǎo)致鎖死
  • 顯示cmd窗口結(jié)果盡量使用p.communicate()而不是p.wait()防止輸出鎖死計(jì)算停止

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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