Ansys.EnSight的案例
干貨：重磅教學(xué)文章，Ansys Ensight Python Scripting
Ensight作為最強(qiáng)大的后處理軟件，在各個(gè)物理域后處理均有較廣泛的應(yīng)用，腳本批處理的功能更使其功能強(qiáng)大。本文列述了Ansys Ensight Scripting Training 2021沒(méi)有涉及的內(nèi)容，并重點(diǎn)介紹了作者認(rèn)為學(xué)習(xí)Ensight Scripting重點(diǎn)需要知道的一些知識(shí)。
Ansys Ensight Scripting Training 2021提供了非常詳細(xì)的Python語(yǔ)言說(shuō)明，需了解Python語(yǔ)言的讀者可以通過(guò)該教材快速了解Python語(yǔ)言的主要知識(shí)。
本文非Ensight Python的基礎(chǔ)培訓(xùn)教材，需要相對(duì)全面了解Ensight腳本功能的讀者，請(qǐng)參看Ensight Scripting Training 2021（請(qǐng)聯(lián)系Ansys銷(xiāo)售代表）、Ensight Interface Manual – Ensight Python Interpreter（包含于Ensight電子說(shuō)明書(shū)中）
您可以聯(lián)系Ansys中國(guó)官方產(chǎn)品咨詢(xún)熱線，獲取更多產(chǎn)品信息：400 819 8999
更多前沿實(shí)用技術(shù)、流體仿真技巧，可前往Ansys流體大本營(yíng)微信公眾號(hào)：Ansys-CFD
來(lái)源：Ma Shihu，原載于Ansys流體大本營(yíng)
展開(kāi) ANSYS視頻：ANSYS EnSight 均質(zhì)壓燃機(jī)
內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)和燃燒的ANSYS EnSight動(dòng)畫(huà)。利用EnSight的關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)來(lái)介紹模型的部件，利用粒子的痕跡顯示復(fù)雜的瞬態(tài)流體流動(dòng)。EnSight的數(shù)據(jù)融合功能通過(guò)與3D模型并排顯示圖來(lái)展現(xiàn)。這全部是在EnSight內(nèi)完成的，不是在一個(gè)單獨(dú)的視頻編輯應(yīng)用：
http://v.youku.com/v_show/id_XMzEyMzIzMjUzMg==.html
現(xiàn)今仿真的趨勢(shì)：上云
除了與ANSYS和西門(mén)子合作，Rescale還提供xpliccomputing的X2 Firebird CAE軟件，按小時(shí)收費(fèi)。其他合作伙伴包括Autodesk、CAE Solutions、COMSOL和達(dá)索Systèmes。
靈活性更高
客戶(hù)根據(jù)其模型的大小和現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施采取不同的云部署方法。他們通常想要突發(fā)訪問(wèn)或正在尋找其他方法來(lái)增加他們自己的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。較小的公司可能完全依賴(lài)云解決方案來(lái)滿足他們的模擬需求。
ANSYS Fluent模擬了轉(zhuǎn)子泵的油量，顯示了齒輪壁上空化的程度(紅色)。使用ANSYS Ensight可視化。圖片由ANSYS提供
云還提供硬件彈性。不同的求解器和物理程序通常被優(yōu)化到不同類(lèi)型的硬件上?；谠频慕鉀Q方案允許工程師訪問(wèn)比在前提下可能支持的更廣泛的硬件實(shí)例(至少?zèng)]有顯著的成本)。與高頻電磁或機(jī)械模擬相比，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)的用戶(hù)每個(gè)核需要多少內(nèi)存是不同的——云提供了對(duì)所有這些配置的訪問(wèn)。
擁有現(xiàn)有內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施的公司可能會(huì)采取混合方法，根據(jù)需求在自己的設(shè)備上運(yùn)行一些模擬，在云中運(yùn)行其他模擬。數(shù)據(jù)也是一個(gè)因素，因?yàn)槟M創(chuàng)建了大量的數(shù)據(jù)，用戶(hù)不一定希望在系統(tǒng)之間來(lái)回移動(dòng)。
無(wú)論模擬是在前提下運(yùn)行還是在基于云的基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行，工程師都應(yīng)該是看不見(jiàn)的。McDevitt表示:“平臺(tái)應(yīng)該將工作分配給合適的資源，這樣工程師就會(huì)覺(jué)得流程是一樣的。這些關(guān)于資源的決策可以在應(yīng)用程序?qū)佣皇瞧脚_(tái)層作出。
在ANSYS, McDevitt表示，對(duì)于CFD客戶(hù)來(lái)說(shuō)，許多用戶(hù)先在本地做一些預(yù)處理，然后將求解部分推送到云端，這樣他們就可以獲得更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間。部分原因是模型的規(guī)模和復(fù)雜性。
展開(kāi) DPM|04邊界條件及后處理
Pulse Mode下，可以指定粒子釋放的特性，可以選擇單次或連續(xù)
Report type中，選擇Summary，可以獲取關(guān)于粒子離開(kāi)區(qū)域時(shí)的軌跡命運(yùn)的更多詳細(xì)信息
單擊Save/Display繪制軌跡
單擊對(duì)話框底部的“Track”按鈕，跟蹤計(jì)算域中的粒子而不顯示軌跡，這樣就可以只列出報(bào)告而不顯示軌跡，從而節(jié)省顯示軌跡所花費(fèi)的時(shí)間
粒子軌跡導(dǎo)出
粒子軌跡導(dǎo)出可以用于在CFD-POST或EnSight進(jìn)行后處理，F(xiàn)ile > Export > Particle History Data
選擇File type,導(dǎo)出所需的注入量和粒子變量
默認(rèn)情況下，僅導(dǎo)出粒子幾何形狀、ID和停留時(shí)間
在CFD-POst中，F(xiàn)ile > Import > Import FLUENT Particle Track File
通過(guò)EnSight Encas文件(EnSight Case Gold格式）支持導(dǎo)出至Ansys EnSight軟件
Encas文件包含導(dǎo)出過(guò)程中生成的所有相關(guān)粒子文件（包括幾何體、速度、標(biāo)量、粒子和粒子標(biāo)量文件）
粒子的平均變量
“Discrete Phase Model”對(duì)話框中的“Contour Plots for DPM Variables”選項(xiàng)包含用于啟用單元平均離散相變量進(jìn)行后處理的選項(xiàng)
通過(guò)各網(wǎng)格的粒子的平均值和RMS值
粒子變量的時(shí)間統(tǒng)計(jì)
激活“Data sampling for Time Statistics”選項(xiàng)，以啟用在非穩(wěn)態(tài)計(jì)算期間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的功能
在后處理或報(bào)告對(duì)話框中選擇“Unsteady DPM Statistics category”類(lèi)別，即可獲得這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
展開(kāi) 
NASA眼中CFD的未來(lái)（5）知識(shí)提取
Spectre
而ANSYS則正在開(kāi)發(fā)Nexus，一種集成在Ansys EnSight產(chǎn)品中的報(bào)告生成、分析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)框架。
Ansys Nexus
Sandia Analysis Workbench（SAW）是另一個(gè)允許用戶(hù)在模型構(gòu)建、網(wǎng)格生成、解決方案、后處理和UQ之間共享數(shù)據(jù)的功能。
Sandia
所有這四個(gè)工具都使用基于Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理和分析。通常會(huì)集成關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（例如Oracle?、PostGRES、SQLite），以存儲(chǔ)和提供元數(shù)據(jù)、模擬和實(shí)驗(yàn)所需的數(shù)據(jù)，在分析、UQ或設(shè)計(jì)工作流程中不同部分需要使用它們。
雖然CFD社區(qū)內(nèi)存在公開(kāi)可用的數(shù)據(jù)庫(kù)，然而這些數(shù)據(jù)并不易于整個(gè)社區(qū)訪問(wèn)，且對(duì)于高超聲速模擬驗(yàn)證和驗(yàn)證（V＆V）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫(kù)仍有迫切需求。例如，在高超聲速模擬社區(qū)中，目前正在使用DNS模擬和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為“真理”，以推動(dòng)改進(jìn)壁面分辨大渦模擬（WR-LES）、壁面模化大渦模擬（WM-LES）、非定常雷諾平均納維-斯托克斯方程（URANS）或RANS用于高超聲速飛行器仿真和設(shè)計(jì)。但是，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)是分布式的，并且不使用一致/協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，這使得難以輕松共享和使用數(shù)據(jù)。
通過(guò)可視化進(jìn)行知識(shí)提取已經(jīng)可以處理100億個(gè)網(wǎng)格單元，在不穩(wěn)定數(shù)據(jù)集的“按需分析/可視化”方面也取得了良好的進(jìn)展。為了減少將大量數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)并讀回后再使用后處理工具進(jìn)行可視化所帶來(lái)的I/O開(kāi)銷(xiāo)，人們已經(jīng)對(duì)原位/過(guò)境方法進(jìn)行了相當(dāng)多的開(kāi)發(fā)。通過(guò)原位處理，流動(dòng)求解器被配備了一個(gè)數(shù)據(jù)處理/可視化庫(kù)（例如VisIt-Libsim 或Paraview-Catalyst ），該庫(kù)與流動(dòng)求解器共享內(nèi)存空間。這種功能通常需要模擬代碼暫停，而數(shù)據(jù)被處理時(shí)則無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。
展開(kāi) 仿真結(jié)果可信嗎？V&V驗(yàn)證與確認(rèn)全鏈路技術(shù)解析及高性能計(jì)算配置指南
CPU 單核性能影響數(shù)據(jù)處理效率
四、V&V 軟件工具鏈
V&V 不是單一軟件能完成的任務(wù)，而是橫跨求解、量化、對(duì)比、管理的完整工具鏈：
① CAE 求解器層
結(jié)構(gòu)：Abaqus、ANSYS Mechanical、Nastran、LS-DYNA
流體/熱：ANSYS Fluent、CFX、Star-CCM+
多物理場(chǎng)：COMSOL Multiphysics
顯式動(dòng)力學(xué)：LS-DYNA、Radioss、Abaqus/Explicit
② V&V 專(zhuān)用工具層
NESSUS：NASA 開(kāi)發(fā)的不確定性量化與可靠性分析軟件
DAKOTA：Sandia 國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)化與 UQ 工具包，支持 MC、LHS、PCE、Sobol 分析
UQLab：基于 MATLAB 的 UQ 框架，學(xué)術(shù)與工業(yè)界廣泛采用
OpenTURNS：開(kāi)源 C++/Python UQ 庫(kù)，適合二次開(kāi)發(fā)
③ 編程與數(shù)據(jù)分析層
Python：NumPy/SciPy（數(shù)值計(jì)算）、Pandas（試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理）、Matplotlib（對(duì)比繪圖）、SALib（敏感性分析）
MATLAB：信號(hào)處理、模態(tài)分析、UQLab 接口
④ 后處理與可視化層
ParaView：開(kāi)源大規(guī)模數(shù)據(jù)可視化，支持全場(chǎng)云圖對(duì)比
ANSYS Ensight：專(zhuān)業(yè) CAE 后處理，擅長(zhǎng)瞬態(tài)動(dòng)畫(huà)與多模型同步
Abaqus/CAE Viewer：ODB 結(jié)果文件深度解析
⑤ 試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理層
DIAdem、nCode GlyphWorks：試驗(yàn)信號(hào)采集、濾波、疲勞分析
自研數(shù)據(jù)庫(kù)：仿真-試驗(yàn)數(shù)據(jù)映射與版本管理
五、高性能工作站硬件配置推薦
V&V 的"重復(fù)求解 + 海量數(shù)據(jù)"特征，決定了硬件必須同時(shí)滿足：多核并發(fā)、
展開(kāi) 報(bào)名 | 一鍵解碼Ansys車(chē)燈設(shè)計(jì)與仿真方案
Join us for this free webinar that dynamically showcases Ansys’ capabilities for simulating the physics of sloshing, including advanced preprocessing tools for geometry discretization (Ansys SpaceClaim and Ansys Fluent). Additionally, it spotlights Ansys’ strong portfolio of solution methods for modeling turbulent multiphase flows and discusses insightful post-processing tools for handling flow physics (Ansys EnSight). Register now!
展開(kāi) ANSYS Forte對(duì)容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用
ANSYS Forte在容積式壓縮機(jī)仿真中的優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)的ANSYS CFX 或 ANSYS Fluent對(duì)容積式壓縮機(jī)的仿真均采用動(dòng)網(wǎng)格來(lái)處理，即在每一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)下網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)位置更新一次。ANSYS Forte在求解時(shí)采用3D瞬態(tài)可壓縮的流動(dòng)，網(wǎng)格自動(dòng)生成且不需要提前生成網(wǎng)格，可用于計(jì)算往復(fù)式活塞壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)和渦旋式壓縮機(jī)等多種壓縮機(jī)形式。
在仿真過(guò)程當(dāng)中，F(xiàn)orte可以自動(dòng)檢測(cè)面與面之間小的間隙并進(jìn)行網(wǎng)格加密處理，同時(shí)采用經(jīng)驗(yàn)間隙模型（Empirical gap model）來(lái)補(bǔ)償間隙中分辨率差的網(wǎng)格。當(dāng)研究間隙大小對(duì)壓縮機(jī)的性能影響時(shí)，我們不需重新建立不同間隙大小的幾何模型，來(lái)對(duì)比不同尺寸下的間隙流動(dòng)特征，而直接通過(guò)基于泊肅葉流動(dòng)剪切應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)間隙模型來(lái)得到間隙內(nèi)的流動(dòng)特征，從而解決了間隙網(wǎng)格質(zhì)量差帶來(lái)的問(wèn)題，同時(shí)不影響計(jì)算速度以及精度。
ANSYS Forte推薦采用Ensight對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理，瞬態(tài)計(jì)算過(guò)程中，計(jì)算結(jié)果可直接立刻動(dòng)態(tài)傳輸給Ensight進(jìn)行分析，從而得到詳細(xì)的溫度以及壓力場(chǎng)信息等，同時(shí)還可以查看任意位置的網(wǎng)格特征。
展開(kāi) ANSYS Forte對(duì)容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用
ANSYS Forte在求解時(shí)采用3D瞬態(tài)可壓縮的流動(dòng)，網(wǎng)格自動(dòng)生成且不需要提前生成網(wǎng)格，可用于計(jì)算往復(fù)式活塞壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)和渦旋式壓縮機(jī)等多種壓縮機(jī)形式。
在仿真過(guò)程當(dāng)中，F(xiàn)orte可以自動(dòng)檢測(cè)面與面之間小的間隙并進(jìn)行網(wǎng)格加密處理，同時(shí)采用經(jīng)驗(yàn)間隙模型（Empirical gap model）來(lái)補(bǔ)償間隙中分辨率差的網(wǎng)格。當(dāng)研究間隙大小對(duì)壓縮機(jī)的性能影響時(shí)，我們不需重新建立不同間隙大小的幾何模型，來(lái)對(duì)比不同尺寸下的間隙流動(dòng)特征，而直接通過(guò)基于泊肅葉流動(dòng)剪切應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)間隙模型來(lái)得到間隙內(nèi)的流動(dòng)特征，從而解決了間隙網(wǎng)格質(zhì)量差帶來(lái)的問(wèn)題，同時(shí)不影響計(jì)算速度以及精度。
ANSYS Forte推薦采用Ensight對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理，瞬態(tài)計(jì)算過(guò)程中，計(jì)算結(jié)果可直接立刻動(dòng)態(tài)傳輸給Ensight進(jìn)行分析，從而得到詳細(xì)的溫度以及壓力場(chǎng)信息等，同時(shí)還可以查看任意位置的網(wǎng)格特征。
Forte的其他主要功能還有：
流固耦合和共軛傳熱分析功能；
支持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、行星運(yùn)動(dòng)以及軌道運(yùn)動(dòng)等多種運(yùn)動(dòng)模式；
真實(shí)氣體分析；
監(jiān)測(cè)和輸出功能；
單相分析（2022新增多相分析功能）
強(qiáng)大的并行運(yùn)行特性
實(shí)體案例：倫敦城市大學(xué)關(guān)于螺桿壓縮機(jī)仿真的基準(zhǔn)化研究
螺桿壓縮機(jī)齒數(shù)比為3:5，工作介質(zhì)為空氣，進(jìn)口邊界條件P=1bar，T=300K，出口的邊界條件P=2bar，T=400K，陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：6000、7000、8000RPM，整體網(wǎng)格尺寸4mm，間隙加密網(wǎng)格尺寸1mm，總的網(wǎng)格數(shù)量50萬(wàn)。
展開(kāi) ANSYS Forte對(duì)容積式壓縮機(jī)的仿真優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用
ANSYS Forte在容積式壓縮機(jī)仿真中的優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)的ANSYS CFX 或 ANSYS Fluent對(duì)容積式壓縮機(jī)的仿真均采用動(dòng)網(wǎng)格來(lái)處理，即在每一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)下網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)位置更新一次。ANSYS Forte在求解時(shí)采用3D瞬態(tài)可壓縮的流動(dòng)，網(wǎng)格自動(dòng)生成且不需要提前生成網(wǎng)格，可用于計(jì)算往復(fù)式活塞壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)和渦旋式壓縮機(jī)等多種壓縮機(jī)形式。
在仿真過(guò)程當(dāng)中，F(xiàn)orte可以自動(dòng)檢測(cè)面與面之間小的間隙并進(jìn)行網(wǎng)格加密處理，同時(shí)采用經(jīng)驗(yàn)間隙模型（Empirical gap model）來(lái)補(bǔ)償間隙中分辨率差的網(wǎng)格。當(dāng)研究間隙大小對(duì)壓縮機(jī)的性能影響時(shí)，我們不需重新建立不同間隙大小的幾何模型，來(lái)對(duì)比不同尺寸下的間隙流動(dòng)特征，而直接通過(guò)基于泊肅葉流動(dòng)剪切應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)間隙模型來(lái)得到間隙內(nèi)的流動(dòng)特征，從而解決了間隙網(wǎng)格質(zhì)量差帶來(lái)的問(wèn)題，同時(shí)不影響計(jì)算速度以及精度。
ANSYS Forte推薦采用Ensight對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理，瞬態(tài)計(jì)算過(guò)程中，計(jì)算結(jié)果可直接立刻動(dòng)態(tài)傳輸給Ensight進(jìn)行分析，從而得到詳細(xì)的溫度以及壓力場(chǎng)信息等，同時(shí)還可以查看任意位置的網(wǎng)格特征。
展開(kāi) 