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万博ANSYS的博客

2022年11月15日

从Python世界访问Ansys的强大功万博能

Python是世界上最流行的编程语言,Python生态系统包含丰富的开源代码库,开发人员可以自由地使用它们来创建新的解决方案。PyAnsy万博s代码库使开发人员能够将基于ansys的仿真集成到基于python的项目中,从而开辟了新的领域。

看待模拟的一种方式是:模拟在不需要执行真实世界任务的情况下提供见解,否则这些任务将提供相同的见解。可以在不破坏——甚至不建造——昂贵的原型的情况下测试压力。新设计的特性——无论是热的、电的、流体的还是其他的——都可以在不需要创造实际温度、压力、电流或流量的情况下进行探索。我们可以从经验中获得见解,而不必实际创造经验——当获得这些见解可能需要50年或100年,或者需要摧毁数百万美元的原型时,这尤其有价值。

在仿真支持的世界中,唯一需要执行的实际任务是与配置、运行和共享仿真结果本身相关的手动任务。

但是由于PyAnsys和其他An万博sys解决方案连接数字线程,甚至这种情况正在改变。

Py万博Ansys是一系列Python包,使用户能够以前所未有的方式与Ansys产品进行交互,包括MAPDL, AEDT等。万博网这些软件包为用户提供了一个现代化的可编程接口,通过该接口,他们不仅可以使用Ansys仿真堆栈编写各种多物理场仿真的执行脚本,还可以编写将仿真集成到其他自动化操作中的工作流脚本。万博

利用PyAEDT绘制天线阵列输出的三维极坐标图

利用PyAEDT绘制天线阵列输出的三维极坐标图。

为什么Python ?

那么为什么是Python呢?的万博Ansys参数化设计语言(APDL)长期以来一直为与Ansys产品交互提供广泛的脚本和控制功能。万博网万博个人可以用APDL(或Mechanical APDL [MAPDL],一种建立在APDL上的有限元分析程序)编写脚本,以方便模拟的设置、执行和后处理。Ansy万博s定制工具包(ACT)还提供了控制和自动化仿真的功能万博Ansys机械.但仅此而已:您只能在工具内部使用这些工具的脚本功能。没有机制可以与来自APDL、MAPDL或ACT之外的任何Ansys产品进行编程交互。万博网万博

这种情况在2016年发生了变化,当时Python开发人员和Ansys MAPDL用户Alex Ka万博szynski创建了一个代码库,使他能够使用Python与MAPDL进行交互。Python语言在学校中被广泛教授,并受到无数开发人员的热烈欢迎,Python生态系统拥有丰富的公共和私有代码存储库,开发人员可以从中创建自己的应用程序。Kaszynski将他的代码库PyMAPDL发布到GitHub上,GitHub是一个开放源代码的在线代码库,感兴趣的用户可以下载它,并将其功能整合到他们自己使用MAPDL的项目中。

他们确实下载了。PyMAPDL是免费提供给用户的——尽管用户打算与Ansys MAPDL进行交互需要获得该应用程序的许可——很快就清楚了,Ansys用户非常希望能够以编程方式与Ansys仿真堆栈万博进行交互。

Ansys也很清楚这种热情,于是聘请了卡钦斯基,并鼓励他继万博续他已经开始的工作。

排气歧管网格后处理使用PyFluent

排气歧管网格后处理使用PyFluent。

PyFluent后处理显示了排气歧管中流动速度的等面

PyFluent后处理显示了排气歧管中流动速度的等面。

python式前进

这项工作今天仍在进行中。在撰写本文时,Py万博Ansys页面GitHub上提供了一系列软件包,可用于与Ansys产品进行“python”交互:万博网万博

  • 电子仿真:PyAEDT
  • 固体力学模拟:PyMAPDL
  • 流体模拟:PyFluent, PyFluent-参数化,PyFluent-可视化
  • 后处理:PyDPF-Core, PyDPF-Post
  • 物料管理:Granta MI BoM Analytics

此外,GitHub上的PyAnsys页面万博提供了对一系列共享组件的访问,这些组件促进了包的互操作性并最大限度地减少了维护。

由于Python生态系统提供了代码库,用户可以使用这些代码库创建带有自定义用户界面(ui)的web应用程序,因此可以轻松地从这些自定义ui调用PyAnsys产品。万博网万博这确保了基于Ansys的项目非常易于使用万博,因为用户不需要熟悉与每个单独的Ansys产品相关的ui。即使是访问几个不同的Ansys仿真工具的Python脚本也可以向用户提供一个UI,其唯一的选项和输入要求是万博与自动化工作流相关的。

GitHub社区一直积极上传基于PyAnsys的项目供他人使用,Ansys一直在审查这些项目,并与开发人万博员合作,将他们的想法整合到新的PyAnsys包中。这些包(连同完整的文档和代码示例)继续作为MIT许可下的开源库在GitHub上提供。

此外,万博Ansys开发人员经验作为一个数字平台,旨在鼓励并使更广泛的开发人员生态系统与Ansys进行交互。万博该平台包括开发人员门户,点对点讨论论坛,以及访问Ansys文档和工具,旨在使开发人员能够快速启动和运行。万博这是Ansys首次拥有专门的平台和资源来支持使用新兴An万博sys技术的开发人员。开发者体验旨在鼓励开发者生态系统的成长和成熟,同时通过更容易地访问相关资源和获得技术支持来改善用户体验。

车床刀具的MAPDL体积图

车床刀具的MAPDL体积图。

车刀模态主应力

车刀模态主应力。

现实世界的好处

对于世界各地的用户来说,PyAnsys带来了实实在在的好处。万博工程团队Bewind GmbH是一家例如,这家德国系统设计和工程公司使用PyAnsys创建了一个定制的自动化工作流程,以更准确、更有效地评估其风力涡轮机叶片的疲劳程度。万博这种方法通过使用Ansys求解器的预测精度来验证叶片的结构健全和运行效率,从而大大节省了时间和成本。万博

其他公司已经在使用PyAnsys来自动化重复的、复杂的模拟,比如那些可能万博用于训练机器学习(ML)或人工智能(AI)系统的模拟。训练这样的系统可能需要成千上万的模拟,如果可以通过Python脚本以编程方式管理这些模拟的执行和分析,那么管理这些模拟的执行和分析就会变得容易得多。还有一些公司正在采用PyAnsys来帮助确保以完全相同的方式进行重复模拟,万博以减少由于复杂任务的不完美重复而产生人为错误的可能性,这些任务的新颖性已经消失。

使用Python编排流程的能力也为工程师重新思考活动的执行方式创造了机会。例如,通过将复杂的工作流分解为可以使用单独资源并行运行的任务,Python脚本可以显着减少完成工作流所需的时钟时间。以前可能需要在结构团队、流体团队和热力团队之间进行持续协调和移交的活动(传统上每个团队都在不同的工具上依次运行模拟),现在可以在脚本中捕获,该脚本可以与连接的数字线程中的其他解决方案一起使用,以提供所有团队所需的信息。

对于最终用户和开发人员来说,PyAnsys软件包的可用性以及将Ansys模拟纳入更广泛的活动生态系统的能力打开了新万博的大门。今天,许多组织都在使用PyAnsys来自动化现有的过程,这是有意义的,因为万博它们是已知的过程,需要以特定的方式执行。但是PyAn万博sys也创造了机会,将Ansys仿真堆栈集成到以前可能从未尝试过的工作流中。Py万博Ansys是Ansys的另一项技术,可实现互联创新并最终实现数字化转型。

参观万博Ansys开发人员经验网站。 

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