利用VB生成APDL文件和Python文件的方法

長(zhǎng)安CAE

1 概述

Visual Basic作為一種可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，應(yīng)用相對(duì)簡(jiǎn)單，是目前使用最多的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。利用VB可以設(shè)計(jì)GUI程序界面實(shí)現(xiàn)某些特定功能，在CAE領(lǐng)域，VB可以結(jié)合ANSYS和Abaqus進(jìn)行程序化的CAE計(jì)算模擬，此應(yīng)用可以大大降低CAE模擬的重復(fù)工作量，提高資源利用率。

ANSYS的批處理功能可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)讀取批處理文件，實(shí)現(xiàn)整個(gè)有限元分析過(guò)程，包括前處理、求解和后處理，具體涵蓋了材料屬性定義、模型建立、載荷和邊界條件的施加、求解設(shè)置和后處理等等，ANSYS的批處理操作界面如圖1所示，圖中第一個(gè)紅框里面設(shè)置批處理環(huán)境（ANSYS Batch），第二個(gè)紅框里設(shè)置工作目錄（Working Directory）、項(xiàng)目名稱（Job Name）、批處理文件（Input File）以及輸出文件（Output File），其中Input File 是由ANSYS的APDL語(yǔ)言編寫的文件，設(shè)置之后即可實(shí)現(xiàn)ANSYS批處理，批處理計(jì)算過(guò)程不能顯示ANSYS操作界面。

圖1 ANSYS的批處理操作

Abaqus的內(nèi)置語(yǔ)言是Python，與ANSYS類似，每一步操作都會(huì)有對(duì)應(yīng)的Python命令，一個(gè)完整的Python編寫的腳本文件可以在Abaqus里面運(yùn)行，而執(zhí)行完整的有限元分析過(guò)程。Abaqus執(zhí)行腳本文件的方法有幾種，其中最適合于外界其他軟件進(jìn)行對(duì)接的執(zhí)行方式是通過(guò)Abaqus Command窗口的命令提示符進(jìn)行執(zhí)行。

圖2 Abaqus Command執(zhí)行腳本文件的方式

無(wú)論如何，ANSYS的APDL文件和Abaqus的Python文件都需要事先編寫好，才能借助這兩款軟件執(zhí)行。本次主要介紹采用Visual Basic語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)APDL文件和Python文件的自動(dòng)生成。

2 方法

2.1 VB與APDL

事先編寫好的文件為ansys.txt，其格式如圖3所示，這些APDL命令不能直接嵌入VB進(jìn)行使用，而是需要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后可以嵌入VB程序里面，再由VB程序生成批處理文件，用于ANSYS執(zhí)行有限元分析過(guò)程。

圖3 APDL文件格式

在VB里面的語(yǔ)句格式如圖4所示。

 

圖4 VB里面的APDL語(yǔ)句

對(duì)比圖3和圖4，可知兩者相差的語(yǔ)句部分為PrintLines(input,)，因此只需在APDL語(yǔ)句補(bǔ)上該部分即可，為此編寫一些語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)這個(gè)添加功能。語(yǔ)句如圖5所示，通過(guò)VB打開(kāi)并讀取ansys.txt文件，再通過(guò)固定的輸出格式輸出添加語(yǔ)句后的文件，最終得到如圖6所示的VB_ansys.txt文件。

圖5 語(yǔ)句添加代碼

圖6 添加后的輸出文件

VB_ansys.txt文件中的語(yǔ)句即可直接嵌入到VB里面。

2.2 VB與Python

雖然Python腳本文件格式與APDL文件格式不一樣，但是將Python腳本文件處理成VB可以直接用來(lái)嵌入的語(yǔ)言格式的方法完全一樣。如圖7和圖8所示，分別是處理前和處理后的文件格式。

圖7 Python文件

圖8添加后的輸出文件