一文搞懂ANSYS的二次开发逻辑
01 引子
先做一个小例子。
（1）准备一个简单的、能算的 Ansys 算例，注意！一定要简单！！！
（2）导出求解文件（.dat）文件在 Solution → Write Input File 中导出求解文件
（3） Win + R ，调出 运行 ，输入 cmd ，打开 cmd 命令窗口，在其中输入以下命令：
"D:\Program Files\ANSYS Inc\v211\ANSYS\bin\winx64\ansys211" -b -dir "E:\APDL-Batch-Demo" -i Static.dat -o file.out
其中：
"D:\Program Files\ANSYS Inc\v211\ANSYS\bin\winx64\ansys211" 是求解器的执行程序路径， ansys211 实际是 ansys211.exe 执行程序；
-b 表示Batch模式；
-dir "E:\APDL-Batch-Demo" 求解文件（.dat）的所在路径；
-i Static.dat 求解文件的名称；
-o file.out 指定输出文件
此外，还可指定求解时的CPU个数：
-np 4 指定计算核心数为4；
等待求解完成，文件夹的变化如下
求解器的执行程序路径也可以改写成：
"%AWP_ROOT211%\ANSYS\bin\winx64\ansys211"
其中："%AWP_ROOT211% 是系统环境变量。
那为什么 "%AWP_ROOT211% 能够起作用呢？
这是因为 "%AWP_ROOT211% 已经添加到系统的环境变量中，所以在cmd中可以识别。这也是为什么有些软件在安装的过程中需要添加环境变量的原因。
同理求解器的执行程序路径也可以改写成：
"%ANSYS211_DIR%\bin\winx64\ansys211"
以上命令汇总:
"D:\Program Files\ANSYS Inc\v211\ANSYS\bin\winx64\ansys211" -b -dir "E:\APDL-Batch-Demo" -i Static.dat -o file.out
"%AWP_ROOT211%\ANSYS\bin\winx64\ansys211" -b -dir "E:\APDL-Batch-Demo" -i Static.dat -o file.out
"%ANSYS211_DIR%\bin\winx64\ansys211" -b -dir "E:\APDL-Batch-Demo" -i Static.dat -o file.out
"%ANSYS211_DIR%\bin\winx64\ansys211" -b -np 4 -dir "E:\APDL-Batch-Demo" -i Static.dat -o file.out
02 ANSYS的二次开发逻辑
上面展示了有限元分析（Ansys）的采用命令行方式运行 Batch 模式的基本流程:
输入求解文件 → 求解器求解 → 返回结果文件
其实以上的内容看似和二次开发关系不大，但如果以文本模式打开 .dat 文件，可以发现，它是ansys的本身的开发语言——APDL，也就是说，用户提交了一个以 APDL语言 编写的求解文件，通过求解器解释给计算机，让计算机进行计算，结果返回给求解器，求解器最终输出结果文件，也就是 .rst 文件（结构与耦合结果文件）。
通俗点说即：用户想进行有限元分析，提出了一些需求，有人（Ansys）开发出一个 求解器 ，并且为了保证用户和求解器能正常交互，所以定义了 交流语言 （APDL语言），这样用户的需求就可以通过 交流语言 ， 借助求解器与计算机的 翻译交流 得以满足，以上的整个过程可以简称为 求解 或者 编译。
实际上，作为用户而言， 求解器 是个黑匣子，里面具体如何运行无从得知，市面上有也有非常多的 求解器 ，商用的以及开源的都有。以 WorkBench 为例，这个产品本身就属于 一次开发 ， 同时，它也开放了一些接口，得以让用户在 WB 的框架下进行相应的 二次开发，这个 二次开发 是基于有限元仿真的基本流程的，因为 编译 的过程是黑匣子，无需开发。那么 二次开发 的重点就在如何得到 求解文件 以及如何处理 结果文件 上。通常情况下，为了得到 求解文件 和处理 结果文件，用户会在Workbench平台中做非常多的操作，这些操作，可以通过鼠标点击来实现，当然也可以通过 特定语言 来实现（IronPython），然后WorkBench的执行程序会将这些 特定语言 翻译 给计算机，在去执行用户的 命令 。
下面给出WorkBench在cmd命令窗口运行.py 文件的命令
"%AWP_ROOT211%\Framework\bin\Win64\RunWB2" -b -i -r"path\main.py"
其中：
"%AWP_ROOT211%\Framework\bin\Win64\RunWB2" 是 RunWB2.exe 执行程序的路径求解器的执行程序路径；
-i 表示交互模式
-b 表示Batch模式
-r"path\main.py" 是.py执行文件的 绝对路径；
WorkBench 运行.py的逻辑和Ansys求解的逻辑一致，即采用了 求解器 能够识别的语言，并 编译 给计算机，最终执行用户的 命令。
实际上 Mechanical 中的二次开发的语言也是 ironpython ，但是它的执行程序是嵌套在 Workbench 平台下的，并不能脱离 WB 平台单独运行，因此也就无法在 cmd 命令窗口使用命令去单独运行。它的安装路径如下：
D:\Program Files\ANSYS Inc\v211\aisol\bin\winx64\AnsysWBU.exe
双击打开会弹出一下窗口
最后总结一下：ANSYS 二次开发，或者说编程的逻辑就是用 解释器 能读懂的语言，执行用户下达的 命令 。
这里 能读懂的语言 如何编写，实际上就是用户需要学习的，即API（Application Programming Interface）。
03 简单案例
案例展示如何在WB平台下录制脚本，作为基础代码。
这样就得到了一个基础代码（未修改）。
# encoding: utf-8
# 2021 R1
SetScriptVersion(Version="21.1.216")
template1 = GetTemplate(
TemplateName="Static Structural",
Solver="ANSYS")
system1 = template1.CreateSystem()
将 test.wbjn 名称直接修改为 test.py ， 在cmd窗口输入：
"%AWP_ROOT211%\Framework\bin\Win64\RunWB2" -b -i -r"C:\Users\Tiyaya\Desktop\test.py"
其中：
-r"C:\Users\Tiyaya\Desktop\test.py" 需要根据实际地址修改；
效果如下：
04 扩展
上面展示的是基于 ANSYS2021R1 的二次开发技术，实际上 Anasys 官方也做了python相关的二次开发的项目叫做 pyansys ,官方地址是：
其中和结构相关的有关的主要如下图：
里面还有其它 Ansys 的产品模块，所以 pyansys 项目的目的就是通过 Python 使用 Ansys 产品，前提是需要安装 Ansys 的本体产品，例如做有限元分析的前后处理，调用 Ansys 的求解器求解等等，而且很多 Python 相关的 package 是后期开发出来的，对 Ansys 的版本是有要求的。
例如：PyMAPDL 最低的建议版本要求是2021R1，同时也对安装的 python解释器 有版本要求（3.9~3.12）。
PyMechanical 最低的建议版本要求是2023R2
