《ANSYS ACT宝典》带你快速上手仿真向导开发全流程
作者 | 小田老师 仿真秀科普作者
首发 | 仿真秀公众号（ID:fangzhenxiu2018）
导语：ANSYS ACT作为ANSYS系列产品的统一二次开发平台，提供了强大的仿真功能及流程定制化能力，即使不是专业的编程人员，也能为仿真工作流程创建定制化的应用插件。
一、ANSYS ACT概述
ANSYS Application Customization Toolkit简称ACT，是ANSYS系列产品的统一二次开发平台，ACT使用易于学习但功能强大的XML标记语言和IronPython编程语言，即使不是专业的编程人员，也能为仿真工作流程创建定制化的应用插件。
ANSYS ACT官方宣传视频
1、ACT的功能介绍
针对业务特定需求或行业特定需求，通用的ANSYS产品可能无法满足，为了方便用户定制ANSYS产品，以满足这些需求，ANSYS提供了ACT定制开发功能，有以下三种形式：
（1）添加新功能（Feature Creation）
直接地、API驱动的ANSYS产品的二次开发，用户可定义自己的功能和操作。例如Mechanical中创建特定载荷、失效标准、自定义前后处理、求解器等。
自定义后处理
（2）仿真流程定制（Simulation Workflow Integration）
可以把外部知识，如应用软件、流程、脚本集成到ANSYS生态体系中，可以在Workbench Project管理页面中定制仿真流程。例如：用户自定义的系统（System）和组件（Component）。
仿真流程定制
（3）流程压缩（Process Compression）
实现ANSYS产品间的仿真流程的封装和自动化，其结果就是形成一个仿真向导（Simulation Wizard），用于仿真流程及经验的固化。
仿真向导界面
2、ACT支持的软件
ANSYS产品支持ACT开发的软件模块如下表所示，囊括电磁、结构、流体和多物理场仿真。
ACT支持软件
在实际工程应用开发过程中，由于ANSYS产品本身功能大而全，所以在功能添加和仿真流程定制上需求相对较少，而采用流程压缩进行仿真向导的开发占绝大多数。
因为仿真流程通常非常复杂，因此仿真使用往往会仅限于少数专家用户，从而会降低工作流程的整体效率。通过ACT向导开发，就可以利用成熟的仿真流程以及最佳实践，将特定的仿真流程压缩为简化、易于遵循的仿真步骤；这样即使是非专业用户可以使用向导逐步完成复杂的模拟，来快速生成所需的结果，提升整个企业的研发实力。
今天我们文章内容会主要介绍ACT仿真向导的开发技术，另外两种模式后续文章再做介绍。
二、ACT开发基础知识
在进行ACT开发之前，我们需要了解以下术语和知识。
1、ACT文件结构
一个脚本化的ACT插件至少包括：
① 一个XML文件
- 定义UI内容、插件输入属性
- 将应用程序事件与IronPython脚本函数绑定
② 一个IronPython脚本文件
- 实现仿真功能，事件驱动：定义事件调用函数
- 支持访问外部扩展库
同时我们可以使用其他文件和文件夹来更好地组织内容，比如创建文件夹存放图标、帮助文件等。
2、XML数据结构
XML是可扩展标记语言(EXtensible Markup Language)的简称；XML和常见HTML类似，也是一种标记语言；而且XML是可以用来携带数据，本身是自描述性的。
使用XML进行ACT开发前，我们需要知道如下的四个基本概念：
① 标签/标记(Tags)
- 标签是左尖括号()之间的文本
- 有开始标记 (如 <extension>) 和结束标记 (如 /<extension>)
② 元素(Elements)
- 元素是开始标记、结束标记以及两者之间的所有内容
- 示例中：<interface> 元素包含三个子元素：<images>, <callbacks> 和 <toolbar>/<callbacks>/<images>/<interface>
③ 属性(Attributes)
- 属性是元素开始标记中的名称-值对（name-value）
- 示例中：名称（name）和图标（icon）是 <entry> 元素的属性/<entry>
④ 开始标记 ()之间是注释。
XML数据结构
XML标记(tags)不是预定义的，每个应用都有自己的标记，ACT有自己的XML标记。有关各种标记、元素和属性的详细信息，参见《ANSYS ACT XML Reference Guide》。
3、仿真向导简介
向导(Wizard)用于启动和控制不同目标的应用程序，可以是Target Wizard；也可以是Project Wizard或Mixed Wizard。
① 目标应用向导 - Target Wizard
- 只能在指定的ANSYS中目标应用中启动，如Mechanical、SpaceClaim、Fluent等；
- 利用目标程序提供的脚本开发功能，在应用中仿真向导界面中提仿真流程的指导。
② 项目向导 - Project Wizard
- 仅在ANSYS Workbench项目标签页中执行，通过后台调用组件模块，不会单独打开与之交互；
- 通过Workbench脚本开发可以将任何数据集成应用程序集成到向导中，如Fluent、CFX、DM、SCDM、Mechanical等；
③ 混合向导 - Mixed Wizard
- 在ANSYS Workbench项目标签页和一个或多个支持脚本功能的目标应用程序中执行；
- 混合向导在Project标签页和目标应用程序中都提供了本地仿真向导，而且支持在目标应用中进行界面交互。
- 结合了项目向导和目标应用向导的功能，提供全流程的仿真流程的封装与定制。
仿真向导也可同时用于Workbench和独立应用程序：
仅Workbench应用环境下：
- DesignModeler
- Mechanical
Workbench和独立应用程序：
- SpaceClaim
- Fluent、Fluent Meshing
- Electronics Desktop
4、Wizard向导定义
Wizard完全是ACT插件的一部分，在定义Wizard时也需要定义构成插件的常用组件。
Wizard结构组成
Wizard需要的定义插件的XML文件和其引用的IronPython脚本：
① 与标准ACT插件所需相同，并使用相同的XML和IronPython语法；
② 可选的自定义帮助文件
- 包含文本、图像、图标或其他控件类型的HTML文件，用于为Wizard提供详细使用说明；
- 对于Wizard，帮助文件可以储存在插件目录中的任何文件夹中；
- 执行向导时，文件内容将显示在向导的交互界面中。
5、XML文件定义
ACT有自己的XML标记，开发Wizard向导需要完成以下标签元素的定义。
（1）<extension>元素定义/<extension>
<extension>为ACT中XML文件的根元素，包含以下的属性：name、version、icon、minorversion；/<extension>
<extension>标记间可添加子元素(element)：/<extension>
- <guid>：表示插件的唯一标识符；/<guid>
- <author>和<description>出现在摘要信息；/<description>/<author>
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關鍵字: 数据结构 标记语言 IronPython
