數值仿真中涉及的編程語言介紹

2017-02-16 by:CAE仿真在線來源:互聯網

本文針對數值模擬中常常會涉及到的一些編程語言進行綜述性介紹,在此拋磚引玉,希望對大家有簡單幫助。

就工程中涉及的仿真來說,依據商業軟件的開發來分,主要涉及一下幾類編程語言:C語言、Fortran語言、Python、MATLAB、APDL、TCL/TK語言、Modelica語言等。

C語言/Fortran語言:這兩類語言是cae仿真中最常用的編程語言,尤其是Fortran語言,在以前商用分析軟件中都是基于Fortran來進行數值計算的。C語言應用比較廣泛,像ADAMS可以通過C語言編程來進行二次開發,定義用戶子程序等。

Python:它主要用在ABAQUS軟件的分析和二次開發中。由于ABAQUS是基于Python來開發的,所以涉及ABAQUS的各類操作和計算都可以用Python來編寫。如果進行二次開發和GUI編程,可以通過ABAQUS錄制宏來學習ABAQUS中的API命令。

MATLAB:常用的數值計算和數據分析語言,同時由于simulink模塊的存在,使其能夠同非常多的軟件兼容進行聯合仿真,實現數據通訊。關鍵是MATLAB編程入門非常簡單,只要有其他任何編程語言經驗,學習起來非常快速高效。正是由于這個原因,很多有限元理論和數值計算方法的教材都是基于MATLAB語言來編寫的。

APDL:屬于ANSYS自身的參數化設計語言,這個主要針對ANSYS軟件自身。由于現在ANSYS提供workbench平臺,使得其操作和學習起來比較方便,所以APDL語言的學習較以往大為較少。以前由于ANSYS經典界面操作很不方便,而使用APDL操作更為高效,因此很多人在學習ANSYS時候都會學習APDL。對熟悉APDL的人來說,其實仍然是使用APDL更為得心應手,其操作也不比用workbench慢,而處理問題卻更為廣泛和深入。

TCL/TK語言:主要是hypermesh二次開發語言,可以再hypermesh中進行二次開發和GUI設計,便于更為自動化快捷的處理有限元前處理工作。這個在hypermesh官方出版的書籍中有介紹。

Modelica語言:用于進行多學科聯合仿真而使用的建模語言,像機械、電氣、液壓、控制等學科都可以基于modelica語言建模,實現聯合控制與仿真,像MWorks、SimulationX、Dymola、AMESIM等商用軟件都可以基于modelica語言做復雜系統的仿真。

上述是針對較為常用的仿真編程語言進行簡單介紹,對于我們工程師而言,掌握其中任何一門語言都是非常大的優勢。還是那句老話,數學知識和編程能力撐起仿真一片天。

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