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仿真脚本发展现状
脚本语言相关：由于Python编程语言发展较晚，此前自动化等脚本都是VBA，例如CST/HFSS/AWR/ANSYS/ABAQUS/Excel等软件现在仍保留着这些接口。但是VB的弊端很明显，语法不够简单、灵活性有限。因此可以看到和预料到近年以及后续会有越来越多的软件适配Python接口。（笔者4年前也是感觉有此趋势所以在那个时候就开始学习Python了） 脚本二次开发常见适用领域： CAD二次开发。例如autoCad，Creo等CAD软件。由于目前各行各业使用CAD+CAE的比例越来越高，水平越来越好，模型/业务越复杂，自动化CAD建模会有越来越大的需求。目前市场需求稍微多一点的是AutoCad自动建模。 CAE二次开发。如电磁/流体/光学/力学仿真等。CAE往往需要建模+剖分+计算，因此CAE可以做的地方更多。大致大家就分为了前处理+后处理+自动优化等。目前市场需求较大的是自动MESH和后处理。 总之，就一句话，人生苦短，请用Python。 学习建议Python语言相关 基础语法。这个就不用多说了。 Python相关的库。建议学习numpy，pandas这2个数据处理的库，matplotlib绘图库，如xlwt等Excel文件处理相关的库，最后就是pyqt5写GUI界面的库。 仿真软件相关 仿真的基本过程。仿真软件的运行和使用过程。不需要很会建模啊，搞设计，但是呢，软件怎么运行的，大致的按钮，每个功能是什么这些必须得会。这一块建议多学学，能否做一个好的软件，软件使用水平很重要。怎么建模,怎么简化模型，怎么设置材料库，怎么mesh，怎么设置边界，怎么设置激励，怎么建立仿真sutup，怎么获取数据等等。脚本相关的文档。查看对应CAE软件的script脚本文档，里面会清楚地告知怎么调用每个接口，函数参数等。部分好一点的商业软件还内置了录制脚本的功能，这个非常非常实用。 这块需要不断的学习，笔者也只学了ANSYS/CST/ABAQUS的目前。 HFSS自动化实例脚本开发目的：能自动化设置激励，自动化导出结果，最终形成一个汇总指标单。 界面开发：由于是脚本，所以需要在仿真的服务器或者是PC上运行，自动和程序交互，所以需要编写一个GUI程序界面。 更改激励脚本： def get_excitions(Am, Ph, array, sum): array=[int(i) for i in array] home_list = [["IncludePortPostProcessing:=", True, "SpecifySystemPower:=", False]] for i in range(1, sum + 1): if i in array: name = str(i) am = str(Am[array.index(i)]) + "W" phase = str(Ph[array.index(i)]) part = [ "Name:=", name, "Magnitude:=", am, "Phase:=", phase] else: name = str(i) part = [ "Name:=", name, "Magnitude:=", "0W", "Phase:=", "0deg"] home_list.append(part) return home_list通过此函数可以安装幅度相位数据自动生成相应的激励代码，输出的home_list即HFSS可以识别的更改激励的设置。 （具体的里面每个参数建议录制脚本参考） 抽取结果并导出为CSV文件代码： 从3D数据里面抽取结果，s参数，2D方向图等，此脚本是2D方向图数据。 def generate_report(xiaqing, oDesign, outcom_path, setup_name, radiation, port_num): oModule = oDesign.GetModule("ReportSetup") # 垂直面 V_name = "T" + str(xiaqing) + "_V" oModule.CreateReport(V_name, "Far Fields", "Rectangular Plot", setup_name, [ "Context:=", radiation ], [ "Theta:=", ["All"], "Phi:=", ["0deg"], "Freq:=", ["All"], ], [ "X Component:=", "Theta", "Y Component:=", ["dB(GainTotal)"] ], []) # 水平面 H_name = "T" + str(xiaqing) + "_H" theta = str(90 + int(xiaqing)) + "deg" print(H_name, theta) oModule.CreateReport(H_name, "Far Fields", "Rectangular Plot", setup_name, ["Context:=", radiation], [ "Phi:=", ["All"], "Theta:=", [theta], "Freq:=", ["All"], ], [ "X Component:=", "Phi", "Y Component:=", ["dB20(co1)", "dB20(cro1)"] ], []) oModule.AddTraces(H_name, setup_name, ["Context:=", radiation], [ "Phi:=", ["All"], "Theta:=", [theta], "Freq:=", ["All"], ], [ "X Component:=", "Phi", "Y Component:=", ["dB(GainTotal)"] ], []) # 建结果文件夹 path = outcom_path + "/PORT" + str(port_num) H = path + "/T" + str(xiaqing) + "_H.csv" V = path + "/T" + str(xiaqing) + "_V.csv" if not os.path.exists(path): os.makedirs(path) oModule.ExportToFile(H_name, H) oModule.ExportToFile(V_name, V) oModule.DeleteReports([H_name, V_name])注：里面涉及到一些3D数据构成和方向图知识，非电磁专业的工程师可能不理解。 汇总成Excel代码： 将导出的CSV 方向图文件进行计算，并形成报告。 # 解析水平面数据并保存图片 def parse(datas, name, temp_dirs): columns = datas.columns.values.tolist() # 获取列名列表，注意values，tolist的使用 theta = datas[columns[0]].values.tolist() empty = pd.DataFrame( columns=['PORT&T', '频点', '水平面增益Gain', '水平面波宽(3dB)', '水平面波宽(10dB)', '主极化前后比', '交叉极化前后比', '交叉极化比(0°)' , '交叉极化比(±60°)', '水平面波束偏移(最大值)','水平面波束偏移(3dB)', '＋60°边缘功率下降', '-60°边缘功率下降',"总功率前后比(±15°)","总功率前后比(±30°)","总功率前后比(±180°)"]) fig = plt.figure() for column in columns[1:]: freq = float(re.findall(".*?Freq='(.*?)GHz.*?'", column)[0]) * 1000 if 'co1' in column: data1 = datas[column].values.tolist() # 主极化 column2 = column.replace('co1', 'cro1') data2 = datas[column2].values.tolist() # 交叉极化 if max(data1) |
pyqt编写的，具体怎么写这个界面，搭建可以自行百度，用designer即可拖拽形成界面。界面几个模块主要是仿真文件的对应参数，不同行业肯定不一样，所以就不赘述了。 总体思路是：程序自动打开HFSS软件，自动根据激励文件输入激励并输出结果。这个代码太长所以就不放上面了。【本文地址】