说到ANSYS中结构仿真自动化，大家首先想到就是APDL参数化语言，但是由于难入门、复杂难懂，相比ABAQUS中的Python开发，对于新手来说学习成本高、周期长。

那么能否在ANSYS中使用Python实现结构仿真全流程的自动化吗？当然是可以的！并且相比APDL更容易上手。

今天的文章中，我们就以ABAQUS的脚本文档中悬臂梁模型（如图1所示）为例，演示在ANSYS中如何通过使用Python脚本实现高效的结构仿真。

图1 悬臂梁模型

在15.0以后版本中，ANSYS 提供了ACT二次开发平台，在Mechanical中提供了Python脚本的支持，并且随着版本的迭代更新，接口越来越开放，功能也越来越强大，从材料属性定义、网格划分、接触设置、载荷加载、自定义载荷、自定义后处理等，都可以通过ACT Python脚本去实现自动化和定制开发。

全流程的结构仿真分析需要在Workbench中搭建：便于创建、整合及管理仿真流程和处理各流程间的数据传递。通过Workbench的脚本录制功能，也便于记录包括分析系统创建、材料属性定义、各模块打开退出操作和DX优化设置过程。

几何建模需在SCDM中完成，网格划分、载荷加载及求解后处理在Mechanical中完成，这两个模块中的操作，Workbench是无法录制操作的，需要我们在对应模块中开发脚本。

图2 分析流程及框架

在开始之前，我们需要了解Workbench、SCDM和Mechanical脚本开发相关的知识，如下：

• SCDM脚本开发
• Mechanical脚本开发
• Workbench脚本开发
• Workbench仿真流程集成

了解ANSYS脚本开发的基础知识后，接下来就可以按照以下几个步骤来开发全流程自动化脚本：

1、创建分析流程

打开Workbench界面，通过点击File-->Scripting-->Record Journal，开始录制脚本；

创建Static Structural分析系统，系统中包含结构分析中的所有流程，简化后代码如下：

2、定义材料属性

点击Engineering Data创建Steel材料，密度：7500kg/m3，杨氏模：209.0E3，泊松比：0.3。

上述操作的脚本可以被记录下来，通过对原始脚本代码修改，可以得到如下代码：

图3 材料创建代码

3、SCDM脚本建模

Workbench中双击Geometry，打开SCDM软件，按照图1中尺寸参数进行脚本建模，并对相应的压力和约束加载面创建边界命名，后续用于Mechanical中载荷加载。

图4 几何建模代码

建模完成后，关闭SCDM软件，Workbench只会记录打开和关闭的操作，需要通过SendCommand命令传递脚本建模代码，如下：

4、Mechanical前处理

指定材料属性、设置网格尺寸，通过Named Selections的名称来指定固定约束和压力载荷加载的位置，对应的代码和注释如下：

图5 Mechanical设置代码

5、Mechanical后处理

添加Mises等效应力后处理，然后调整视角，输出后处理云图，代码如下：

图6 Mechanical后处理代码

后处理完成后，关闭Mechanical软件，然后保存项目；Workbench只会记录打开和关闭的操作，需要通过SendCommand命令传递执行代码，如下：

按照以上几个步骤操作，最后将上述代码整合到一起，我们就完成了结构仿真全流程自动化脚本开发。基于自动化脚本，后续我们更改脚本中相应参数，就能快速重复仿真流程，实现高效的结构仿真自动化。

后记：基于开发自动化脚本，能很方便通过ACT插件或者仿真模板方式，对整个仿真流程进行封装固化，形成专业定制化的仿真工具，提升仿真工作的效率。

案例源代码下载：

链接: https://pan.baidu.com/s/1oa7md77tb7fnKVI3t7Fz8w

提取码: qgr9