作者
小田老师
导语：ANSYSACT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、ANSYSACT概述ANSYSApplicationCustomizationToolkit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。ANSYSACT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（FeatureCreation）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（SimulationWorkflowIntegration）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WorkbenchProject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（ProcessCompression）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（SimulationWizard），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(EXtensibleMarkupLanguage)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()和右尖括号()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toolbar③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④开始标记(!--)和结束标记(--)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《ANSYSACTXMLReferenceGuide》。
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TargetWizard；也可以是ProjectWizard或MixedWizard。
①目标应用向导-TargetWizard
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-ProjectWizard
仅在ANSYSWorkbench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-MixedWizard
在ANSYSWorkbench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：
DesignModelerMechanicalWorkbench和独立应用程序：
SpaceClaimFluent、FluentMeshingElectronicsDesktop4、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为ACT中XML文件的根元素，包含以下的属性：name、version、icon、minorversion；extension标记间可添加子元素(element)：
guid：表示插件的唯一标识符；author和description出现在摘要信息；script：插件中使用的IronPython脚本文件；interface：定义应用程序上下文，指定工具栏(toolbar)的位置，还能指定图像文件夹；uidefinition：自定义布局和向导面板；wizard：包含所有步骤(Step)的控制元素；simdata：可选的，如果除了向导本身之外还需要其他自定义功能，则使用该元素。extension标签及其元素
（2）wizard元素定义wizard元素中包含以下属性和子元素，包括如下：①强制性属性
name-向导名称、version-向导版本号、context-向导上下文context属性定义wizard启动的位置，如ProjectWizard定义为Project；如果为MixedWizard定义为“Project”，然后在Step中再定义context②可选属性
caption：向导标题、layout：向导布局、icon：向导图标(.png，.bmp等格式)向导图标需提前指定所在地址，通过定义interface元素中images属性description：描述Wizard功能，step：定义仿真步骤，是向导中最核心部分
wizard标签及其元素（3）step元素定义step元素包含以下属性：
强制属性：name-步骤名称、version-步骤版本可选：caption-步骤标题、HelpFile-帮助文件step中包含以下子元素：
description：步骤功能描述callbacks：执行步骤时调用的回调函数property和propertygroup：定义实现回调函数时需输入的属性或属性组，是step中的最关键的元素，提供外界与ACT插件交互的控件。
step标签及其元素
step元素中定义内容与向导显示效果的对应关系如下：
step元素与界面对应关系
（4）Property元素定义在step元素中插入property元素来创建步骤的属性，property输入类型由control属性定义，常用的control类型如下：
fileopen：选择文件folderopen：选择文件夹integer：整数输入框text：文本输入框float：数字输入框select：属性选择框scope：几何选择框tabulardata：表格数据property元素及其属性6、回调函数Callbacks在ACT开发中，我们通过指定XML中的回调函数来绑定界面事件，回调函数需定义在对应的IronPython脚本中。向导(Wizard)中每个步骤(Step)中可以包含3种类型的回调函数；
onupdate：单击Next按钮时调用此回调函数；在最后一步时，单击Finish按钮也会调用它。例如，创建项目组件系统，执行组件中IronPython脚本命令等。onrefresh：每次刷新向导面板的UI时都会调用此回调函数。例如，用来绘制图形。onreset：用于在一个步骤中删除和重置操作时。用于在一个步骤中删除和重置操作，单击Back按钮时调用它；回调需要在步骤N中定义，并且单击步骤N+1的Back按钮时将调用它。上述三个回调函数中：onupdate回调是必需的，其他两个是可选的。每个回调函数中都只使用一个参数step：表示当前步骤；我们可以通过访问step对象的Properties属性访问输入控件属性值，如下。
回调函数定义
7、ACT插件加载
定义好XML文件、IronPython脚本以及其他帮助和图标文件后，需要将脚本文件通常放在与XML文件同名的文件夹中，如下结构。
然后在Workbench或者是目标应用中打开ACTStartPage，首先点击ManageExtension按钮，然后点击设置按钮，激活Debug模型，选中插件文件所在文件夹，这样脚本化的插件就会导入插件管理面板。
接下来点中插件图标加载，然后回到ACTStartPage后，点击LaunchWizards按钮后，选中向导加载。8、ACT插件编译插件加载运行无误后，就可以对脚本化插件进行编译生成二进制文件，生成的.wbex文件我们可以用于安装、传播或者是上传到ANSYSAppStore售卖。
三、如何上手ACT插件开发
1、开发实施路线以ACT仿真向导的开发为例，整体可以分为IronPython脚本开发和XML界面开发两个阶段；实际上所有的ANSYS产品的仿真向导开发都是遵循相同的路线流程。此外，另外两种类型的ACT插件开发路线亦是如此。
2、核心能力要求对于ACT插件开发来说，我们需要掌握XML界面开发和IronPython脚本开发技术；XML界面开发相对简单，主要的难度和工作量都集中在IronPython脚本开发。因为即使不太熟悉XML数据结构，我们也能通过ANSYS提供的AppBuilder或者是WorkflowDesigner工具来进行可视化的ACT界面设计。当然熟悉ACT中XML数据结构能更好帮助我们快速去自定义界面。
ANSYSAPPBuilder工具
只有界面是不行的，还需要实现仿真功能，不然插件就只是一个空壳子，中看不中用。在ACT开发中，脚本负责实现ACT插件的仿真功能、界面交互、流程封装，是整个开发环节中最核心的部分。部分ANSYS产品虽然支持脚本或者宏录制，如Fluent、Workbench、SCDM等，但是其录制的基础脚本存在诸多局限性，无法进行后续的插件开发，这就需要我们要熟悉脚本语言相关知识，了解其数据结构，理解软件API，才能通过脚本开发去实现我们所需的仿真功能。所以进行ACT插件开发的关键是需要熟练掌握ANSYS软件脚本开发的知识。3、如何去学习脚本开发是ACT插件开发的关键，建议把主要精力放在此部分的学习上，需要做到以下几个方面：（1）首先，如何你不熟悉ANSYS脚本的话，建议先了解软件脚本相关知识，可以参照本人在仿真秀专栏发布的文章（识别文末
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