宏文件的案例
ANSYS Workbench的宏文件及宏文件代碼
ANSYS Workbench的宏文件及宏文件代碼
在Abaqus軟件和ANSYS經典里面，都可以通過特定的語言編寫命令，以代替GUI操作，并且這些語言能夠實現很多GUI界面不能實現或者很難實現的工作。Abaqus中所有的操作都可以用相應的Python語句代替，在ANSYS經典中所有的操作都可以用相應的APDL語句代替。
那么Workbench中有沒有這樣的方式呢？
答案是沒有，Workbench中不可能采用某一種語言實現整個分析過程，但是Workbench是絕對支持編程的，而且編程語言眾多。JScript只用于DM草圖建模。python控制外部各個component間數據的流轉。APDL在組件component中進行內部控制，還有針對其他的模塊的腳本語言。
正是因為Workbench的這個特點，讓Workbench的二次開發變得沒那么容易，整個系統太大。
宏文件這個概念很清楚，在Word、Excel和CAD等常用軟件中，均有這個概念，上次所說的腳本文件其實按照我的理解，可以當做宏文件的一種，腳本文件是文本文件，而宏文件則可以是其他形式的。宏文件是軟件操作的記錄，在利用軟件進行一些處理時，會在宏文件里面保存這些操作。
因此，宏文件對于大量重復性操作有很大的幫助，在Word等軟件里面通過錄制一段某特殊功能的宏，當下次需要執行這些操作時，可以直接使用錄制好的這個宏。使用過VB的同學應該知道Word和CAD錄制的宏均有相應的VBA代碼，而VBA代碼直接可以在VB編程環境里面使用，這給VB開發帶來不少好處。
今天想說的是Workbench的宏文件，前面說這么些，可以讓宏文件這個概念深一點。在利用Workbench做一些重復性的計算時，也可以采用宏文件的形式，在Workbench里面也叫journal文件。
展開 APDL 宏文件系列講解(一)
長時間以來，水哥微信公眾號后臺陸陸續續收到各位童鞋對宏文件的疑惑，近期水哥就系統的給這部分童鞋講解下APDL宏文件的知識，總共三部分，第一部分講解宏文件的基本知識，第二部分講解無參數宏文件的創建，第三部分講解有參數輸入宏文件的創建。
一、【宏文件概念】
所謂宏文件，在ANSYS中是指記錄一系列頻繁使用命令的集合，以后綴名為mac的命令文件，通俗來講，宏文件就是一些命令的模塊化，通過對這個模塊重新命名，通過自定義ANSYS命令的方式集體調用，通常說的mac文件也即是指宏文件，宏文件一般放于工作目錄下。
二、【宏文件好處】
以水哥個人經驗來講，采用宏文件具有如下好處：
1、大幅度減少程序篇幅，增加程序可讀性。針對某些復雜且建模有規律可循的模型，例如網殼建模，中間有些步驟雷同，只是參數發生了變化，這時候如果不采用宏文件，整個命令流的篇幅得不到控制，最后會嚴重影響程序的可讀性。
2、提高程序的運行效率，僅僅針對建模
水哥曾做過比較，只針對建模，相比較于在文本軟件中寫好命令流采用復制運行的方法，同樣的命令流，如果以宏文件的方式運行，運行速度大約為前一種方式的3倍。當然這個沒有絕對，模型小也不會在意這點時間，但如果模型較大，構件復雜，這種方式就會顯示出他的優勢了。
3、某些特殊命令必須用宏文件執行
這里最典型的命令便是*Vread和*Write，這兩個命令APDL中規定必須采用宏文件調用的方式。
4、二次開發
二次開發基本就是宏文件的使用了，并涉及到各個宏文件之間的嵌套，對宏文件的使用能力要求較高。
展開 APDL宏文件系列講解(三)
而局部變量則一般用于宏文件中，其生命周期與宏文件的使用周期相同，當宏文件運行完畢后，宏文件中的局部變量都會在內存中消失，這里的局部變量包括兩種類型：
1、宏文件外部輸入的變量；
2、宏文件內部定義的變量
宏文件內部定義的變量很好理解，其實和我們平時定義變量雷同，只是其使用范圍僅限于宏文件整個運行周期而已。這里重點說下宏文件外部輸入的變量。
通過外部輸入變量，能實現很多參數化宏文件的定制，是宏文件使用的高級技巧，應重點掌握。一個宏命令，可以同時輸入19個變量，變量代號分別是ARG1~ARG2,也即在創建過程中，如果需要外部輸入參數，我們只需要以ARGn 的格式代替就行，變量類型包括但不僅限于數值型變量，使用格式如下：
!創建宏文件
*Create,File_name,mac
!========
………
!以創建矩形為例，定義長寬為外部輸入的參數
Blc4,,,ARG1,ARG2
!========
*enddo
!宏文件創建完畢
!===========
!宏文件調用
File_name，A1,A2
!其中A1、A2分別按順序賦值給ARG1、ARG2
下面以地震反應譜分析為例，說明創建求解地震反應譜的宏文件創作過程。按《抗規》第5.1節相關內容創建,在生成地震反應譜的時候，需要輸入如下幾個參數：
1）特征周期；2）最大反應影響系數；3）阻尼比；4）加速度調整系數，創建宏文件以N-m單位制為準，如果采用N-mm，則需要乘以1000的系數。
*Create, EQ_response,mac
!==========
!創建外部參數
tg=arg1 !設計特征周期
refmax=arg2 !
展開 APDL宏文件系列講解(二)
對于經常調用此類宏文件的有心童鞋還可以將此宏文件寫入工具條，只需按鈕點擊操作，即可輕松實現，更加方便，例如水哥個人工具條如下：
其中MOMENT、X-Force、SHEAR-FORCE即是調用剛才的宏文件，對于后面一切采用Beam188/189的模型，求解完后，如果要查看內力圖，點擊即可，不必在單獨寫查看內力圖的命令。
天涼，注意保暖~
祝好
ANSYS結構院
ANSYS支反力存儲與累加宏文件
宏截圖（部分命令）
僅需將宏文件存入ANSYS安裝目錄下的apdl文件下即可調用，僅需運行宏就可輕松獲得支反力，省去長串add和prod命令（當然直接在后處理用循環語句也可完成，這里只是給出另一辦法）
調用命令如下圖，先選所需節點，再運行宏，就可在時間后處理查看了
選擇所需節點，這里是多個節點，故arg2填寫0
時間后處理查看，RY為例子所需支反力
因為模型是對稱的，故做了處理
曲線如圖，與上一篇帖子曲線一致
Star CCM+使用Java宏實現批處理
Star CCM+使用Java宏實現批處理
Star ccm+是流體分析的一款神器，便捷人性化的圖形用戶界面討人喜歡，竊以為這款神器有以下優勢：
1）完全集成化的前后處理和求解，使GUI操作極為便利；
2）強大的網格功能更加適合工程上的需要；
3）簡便快捷的用戶自定義函數；
4）強大的多物理場耦合分析功能（部分功能盜版軟件似乎用不了）；
5）Java宏與批處理。
這里僅對上述第五個功能做一簡要說明，以起拋磚引玉之效，當然也歡迎拍磚。
1.錄制Java宏
用來記錄用戶的操作，并以程序的形式將其記錄下來，其它的功能暫時不很清楚，在批處理上是個關鍵角色。
當你的模型文件一切設置ok了，保存sim文件到一個單獨的文件夾（方便處理），這時候開始點擊錄制宏 ，
設置宏文件的保存路徑與名稱（這里為air1.java，注意一旦開始錄制宏則下面的 所有操作與修改都會被記錄到宏文件中，所以在錄制之前最好想清楚都有哪些參數需要修改，以便再次計算。比如下圖中的翼型將入口的速度改為120m/s，迭代步數為5（這么少？下面敘述），那么這些被修改過的參數將作為變量記錄在了宏文件中，當用Ultraedit打開宏文件時候可清楚看到用紅色顯式出來的既是變量。注意這時候還不能停止宏的錄制，因為還有一個變量即計算后的保存文件名還沒有記錄下來，點擊計算，很快5個迭代步就完成了，然后將文件另存為results_1，這時候results_1作為變量記錄在了宏文件中，正因為此前面設置了一個小的迭代步，至此可以點擊stop recording，這樣宏文件錄制完畢。
展開 Workbench與APDL聯合仿真時應該注意哪些事項？
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12、后處理插入的命令流通過設置Output Search Prefix可實時查看參數獲取情況，注意使用前處理的參數時需要聯合使用Parsav、Parres，注意兩者的使用用法，參數查看只針對數值變量，數組不可實時查看
13、后處理中輸出圖片要使用/show,png命令，但需要自己調整視角，所以apdl輸出圖片只是為了觀測大致的形狀，比較嚴格的輸出需求需要到經典中輸出，輸出的圖片位于APDL計算工作目錄下,也即WB中的MESH 文件夾下。
14、后處理在WB中寫出數據要指定具體的文件路徑，默認路徑為MESH 文件夾，該文件夾一旦點擊重新計算 所有文件會被刪除。
15、關于WB中宏文件的調用，學員要清楚宏文件使用的模塊，比如是前處理還是后處理，在使用宏文件之前要用相關關鍵詞進入相應地模塊。宏文件可直接用宏文件名稱使用，這時候宏文件的使用路徑為DP0下面的Mesh文件夾，但該文件夾在每次計算的時候會被清空，所以一般結合*Create\*End命令使用。
16、如果宏文件比較復雜，每次采用*Create\*End均會占用一定的時間，這時可通過/Input、*USE及*ULIB命令指定宏文件的使用路徑，/Input暫無參數帶入，*USE配合*ULIB命令可使用參數帶入。
17、在使用宏文件過程中，建議提前在APDL中運行宏文件，確保能正確讀入后在調用宏文件。
18、為了實時觀測插入APDL命令運行的效果，學員可通過拖入一個APDL模塊來進行查看，注意拖入的APDL模塊，一定要講過setup,這樣插入的命令流才會有效果。
展開 APDL中*Vread使用用法介紹
本篇文章為文件讀入與寫出系列文章第二篇。主要介紹文件讀入的相關知識。
*Vread命令使用格式如下：
*Vread,ParP,Frname,Ext,--,Label,n1,n2,n3,Nskip
其中，ParP是讀入數據的賦值對象數組，使用前需采用*dim命令進行定義；Frname為帶路徑的文件名，注意路徑不能有中文名，如果是放在工作目錄下，則直接寫文件名字即可；Ext是文件的擴展名；Labl是取值順序標識字符，分別為IJK、IKJ、JIK、JKI、KIJ、KJI，默認為IJK；n1、n2、n3分別為根據取值順序標識符所采用的取值;Nskip為讀入數據文件時需要跳過的開始行數，默認為0，表示從第一行開始讀入數據。
值得注意是，*Vread命令通過外部宏文件輸入使用，不可直接復制在命令流窗口中使用，一般使用格式如下，同學們只需修改宏文件名字和*Vread命令內容即可。
*Create,dataread,mac ！創建宏文件，名為dataread，名稱可更改
*dim,Elcentro,,2600 ！創建讀入數據的數組
*vread,Elcentro(1,1),Elcentro,txt,,ijk,n1,n2 ！讀入文件Elcentro.txt的數據
(f6.3) ！讀入格式
*End ！結束宏文件的創建
Dataread ！
展開 基于VB的ANSYS二次開發之Duncan-Chang本構模型算法介紹
生成并調用宏文件
在編程實現本構模型的過程中，需要重復執行某一部分，用戶可以將該部分獨立編寫后放入指定位置，由APDL命令來調用，也可以通過*CREATE命令創建宏文件，并用*END命令結束宏的創建。利用*USE命令調用宏文件，并向宏文件傳遞參數：
*USE,Name,ARG1,ARG2,ARG3,ARG4,ARG5,ARG6,ARG7,ARG8,ARG9,AR10,AR11,AR12,AR13,AR14,AR15,AR16,AR17,AR18
其中，Name是宏文件名，ARGI到AR18是宏文件用到的參數值。我們將用*CREATE命令創建名為Duncan-Chang的宏文件，其中包含9個參數，使用*USE命令對模型內的每個單元反復調用Duncan-Chang宏文件，不斷計算得到新的切線模量。
APDL實現過程
Duncan-Chang E-v模型是一種建立在增量廣義虎克定律基礎上的非線性變彈性模型，是通過不斷改變其切線彈性模量來實現非線性的，完全可以通過ANSYS APDL進行編程分析。計算過程中主要通過如下方式來實現：取初始材料參數，施加第一步載荷，計算并讀取單元應力，根據單元的當前應力調用Duncan-Chang模型宏命令計算新的材料參數（主要是材料的彈性模量和泊松比），代替初始材料參數；施加第二步載荷，計算并讀取應力增量，根據單元的當前應力調用Duncan-Chang模型宏命令計算新的材料參數，以此類推。下面給出了 Duncan-Chang E-v模型創建宏文件，并用來模擬壓縮試驗的APDL詳細代碼(\chp6\Duncan-E-v.inp):
！（1）定義單元類型：
/PREP7
ET,1,185
！
展開 復眼勻光系統設計 | SYNOPSYS 光學設計軟件第80課
以下為設計的復眼透鏡陣列指標：
光源波長0.405微米
準直后光源發散角5°（無窮遠平行光最大半視場角）
照亮區域直徑為1.5mm
假設透鏡單元半徑0.3mm（入瞳半徑）
透鏡陣列為21*21
假設單復眼的曲率半徑為2，計算得透鏡的厚度為6mm左右
對應鏡頭文件
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透鏡的厚度用YMT求解計算近軸焦點，透鏡后表面的曲率半徑拾取前表面的負號。
加入指令
1 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
2 ARRAY 21 21 0.600000 0.600000
把表面1和2補充為21*21的陣列，并且調整物方參數，擴大孔徑等等。
對應鏡頭文件
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運行宏文件，查看對于準直光束的復眼的效果：
對應宏文件
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在初始透鏡單元后方設置一個焦距為10的積分透鏡作為初始結構，可以看到對于單個透鏡單元的準直效果。
在透鏡陣列后面設置相同參數的積分透鏡初始結構：
運行宏文件，查看整體效果，需要做進一步優化。
對應宏文件
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優化宏：
優化宏文件
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運行宏文件，查看整體效果：
對應宏文件
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積分效果比較理想。
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程五十八：從零開始搜索初始結構的詳細方法
在運行 DSEARCH 之后會出現十個最好的初始結構供您選擇，同時生成一個基于 DSEARCH 設置的優化宏文件，可以幫助您后續修改參數繼續優化這個結構。
在軟件中使用 DSEARCH 有兩種方法：界面操作和宏文件運行。界面也有兩種類型，簡易界面可以在命令窗口輸入 MDS 跳出，更詳細的界面在菜單的優化+設計搜索下面的 DSEARCH 中打開。
DSEARCH菜單
在 Command Window 中輸入 MDS。
這是在菜單處打開的界面，它比 MDS 更加詳細，可以添加更多的系統要求、變量和評價函數，并且可以在右邊直接生成宏文件，幫助您熟悉各種指令。當您熟練了之后，可以不使用界面，直接在宏文件中編輯所需的數據。
使用宏文件是最快速最便捷的 DSEARCH 方法，也是我們最推薦使用的。在系統上方工具欄的這個按鈕打開一個空白的宏，或者點擊它右邊的按鈕來載入一個現有的宏文件。
在后面出現的所有指令的格式中，方括號內的指令可輸可不輸，不輸的話系統會使用默認設置；花括號內的為必填項；加了下劃線的需要輸入數字；中間有“/”符號隔開的選項內要選擇一項填入。所有指令不區分大小寫。
下面是 DSEARCH 宏的基本格式
如對此有疑惑，可在幫助手冊搜索 DSEARCH 查詢。
展開 
如何查看光學系統的衍射強度 | SYNOPSYS光學設計軟件課程第93課
首先，我們打開鏡頭文件:‘SIMPLE_REFLECTOR.RLE’，在像質分析功能中選擇PSF：
鏡頭文件
請聯系工作人員獲取
此刻可以看到相關的衍射強度圖。
那么在SYNOPSYS上如何使用DIFF指令呢？它是在查看衍射鏡頭時經常用到的一個指令，類似于一個點擴散函數，例如，我們要檢查10以內的艾里斑直徑，這時就會用到DIFF這個指令。我們打開鏡頭文件：‘SIMPLE_REFLECTOR.RLE’。
得到如上圖所示鏡頭結構圖和鏡頭文件。然后重新創建一個宏文件并輸入DIFF指令，
保存為：‘SIMPLE_REFLECTOR.1.MAC’。
宏文件
請聯系工作人員獲取
接下來我們就得到了這樣一張二維衍射強度圖：
可以用有以下指令獲得沿單線穿過中心軸上場的衍射圖樣，同樣以80%的遮擋為例。重新創建一個宏文件并輸入：并保存為：‘SIMPLE_REFLECTOR.2.MAC’，
宏文件
請聯系工作人員獲取
可以得到這樣一張衍射強度圖，如圖所示艾里衍射環很明顯。
展開 基于ANSYS的箱涵結構二次開發
本人在原來工具條的基礎上增加了如下內容：
從上圖可知，本次開發一共包括四個宏文件，名為xianghan的宏文件負責接收外部參數的輸入以及建模計算，后續的WJ、ZL、JL分別是對彎矩、軸力、剪力結果的查看宏文件。以WJ宏文件為例，命令流如下：
/post1
!彎矩
etable,WJ1,smisc,6
etable,WJ2,smisc,12
SMULT,WJ1,WJ1,,-1e-3
SMULT,WJ2,WJ2,,-1e-3
plls,wj1,wj2
將上述四個宏文件以及相應的工具條文件放入工作目錄下，即可實現本次結構的二次開發。
整個過程的效果如下：
當然，如果為了顯得更加花俏，還可以通過UIDL語言實現在左側菜單欄的添加，更深層次的，還可以聯合VB進行進一步的二次開發，無可否認，這需要更深層次的語言基礎了。
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展開 APDL中*Vwrite使用用法介紹
宏文件創建完畢
Datawrite ！運行宏文件
【例】數據庫已經定義數組nodenum,采用*Vwrite寫出到數據文件，文件名為Nodenum.txt。
/prep7
*dim,nodenum,array,20,5 !給數組nodenum賦值
*do,J,1,20
*do,I,1,5
Nodenum(j,i)=5*(j-1)+i
*enddo
*enddo
!=============
!寫出文件
*create,datawrite,mac
*cfopen,dda,txt
*do,j,1,20
*vwrite,nodenum(1,1),nodenum(1,2),nodenum(1,3),nodenum(1,4),nodenum(1,5)
(5F8.2)
*enddo
*cfclose
*end
datawrite
寫出的文本文件內容如下：
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程五十四：SYNOPSYS 如何調整系統結構
以下面一個鏡頭為例，打開鏡頭宏文件和優化宏文件
鏡頭宏文件：
評論留言聯系工作人員獲取代碼
優化宏文件：
評論留言聯系工作人員獲取代碼
在 pad 窗口中可以看到這是一個優化過的天塞物鏡，此時對它進行優化退火，系統并沒有什么變化，此時就需要對系統結構進行調整，使其跳出局部最小值。
點擊 pad 窗口中的快捷鍵，打開 ws 工作表，左側快捷鍵列表會亮起，顯示為可使用，在其中打開對應功能的快捷鍵。
選擇翻轉元件功能，在光軸上點擊想要翻轉的元件，該元件就會前后翻轉，膠合元件也可以（需要點擊前一塊元件），這樣會對整個系統產生一定的擾動，后續再進行優化，有助于系統跳出局部最小值。
若在現有的系統結構基礎上進行調整，系統優化仍然無法更進一步，達不到更好的效果，則有可能是現有系統的優化變量不足所導致，此時需要給系統添加變量，最直接的方法就是添加元件數量。
選擇插入元件功能，在想要增加新元件的位置點擊，出現一塊平板元件，此時元件的玻璃模型會自動拾取前一塊元件，在鏡頭數據表中刪除拾取系數，選擇為玻璃模型。
此時系統可優化的變量增多，這能夠幫助系統跳出局部最小值往更好的方向優化。此外，當遇到系統性能過剩，即遠遠超過設計目標，可以通過刪除一兩塊元件后優化達到設計目標以此控制生產成本。選擇刪除元件功能，在想要刪除的元件上面點擊一下即可刪除。
以上為 SYNOPSYS 調整系統結構的幾種方法。
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