fluent加载第三方(C++,Fortan等)动态链接库
这里我介绍一种比较简单的方法,首先我们从ANSYS
Fluent UDF
Manual上随便找一段正确的UDF,下面这段UDF取自ANSYS
18的ANSYS Fluent UDF Manual,位于2.3.23.3.
Example 1 - Pressure Profile
/
***********************************************************************
UDF
for specifying steady-state parabolic pressure profile
boundary
profile
for a turbine vane
************************************************************************/
#include
"udf.h"
DEFINE_PROFILE(pressure_profile,t,i)
{
real x[ND_ND]; / * this will hold the position vector */
real y;
face_t f;
begin_f_loop(f,t)
{
F_CENTROID(x,f,t);
y = x[1];
F_PROFILE(f,t,i) = 1.1e5 - y*y/(.0745*.0745)*0.1e5;
}
end_f_loop(f,t)
}
我们将上面的UDF源代码存为prepare.c
我们启动Fluent
然后我们直接编译我们刚才保存的prepare.c
我们打开Visual
Studio(我是Visual Studio 2013英文版)
DLL的代码很简单,就是输出Hello
Fluent,这里有一点需要注意一下Solution
PlatForms一定要根据Fluent的位数来选择,默认是编译为Win32,而我们现在的一般使用的是64位的Fluent,所以我们需要改变为x64才行(见截图)
#include
/ *包含输入输出流头文件*/
using
namespace std;
/
*一定要这样写,以c语言的形式导出,在Fluent当中才能识别*/
extern
"C" __declspec(dllexport) void CppDynamicLinkLibrary()
{
cout << "Hello Fluent" << endl; / *输出“Hello
Fluent”*/
}
然后准备真实需要编译且加载了加载第三方动态链接库的UDF源文件,代码如下:
#include
"udf.h"
/
*链接我们刚才动态链接库的函数*/
extern
void CppDynamicLinkLibrary();
/
*******************************************
*我们在每次迭代完成以后,
*用动态链接库中的函数输出一次“Hello
Fluent”
********************************************/
DEFINE_ADJUST(my_adjust,d)
{
CppDynamicLinkLibrary(); / *调用动态链接库中的函数*/
}
将源代码也保存为prepare.c
然后前面动态链接库项目文件夹下
重新打开Fluent
导入网格,设置好各种求解参数
加载刚才编译的UDF(注意:此处只需要加载(Load),而不需要编译(Build)了!见截图)
求解运行算例
附:
makefile文件的注释说明
###########################################################
##
## Copyright 2003-2011 ANSYS, Inc.
## All Rights Reserved
##
###########################################################
#
# purpose:
#
This file is the makefile for NT UDF builds.
#
# usage:
#
Change file name 'makefile_nt.udf' to 'makefile'.
#
Place the makefile file in the target dir.
#
Place the helper file 'user_nt.udf' in same directory.
#
Edit user_nt.udf file.
#
Execute an 'nmake' (no arguments
needed).
#
# notes:
#
The user should not need to change this file.
#
The following macros are expected to be in the user_nt.udf
file:
#
SOURCES, VERSION, PARALLEL_NODE and USER_OBJECTS.
#
The macro FLUENT_LIB is automatically defined here based on
VERSION
#
and PARALLEL_NODE.
#
Only this makefile and the helper file 'user_nt.udf' needs to
be
#
the target dir, all other files are automatically
generated,
#
and removed in an 'nmake clean'.
#
The source file is expected in ..\..\src directory.
#
Make sure the VC compiler is set up for command line mode,
use
#
the file Vcvars32.bat from Visual Studio to assist this.
#
This makefile uses the public domain program 'sed', make
sure
#
sed is in your executable path.
#
The '^' char in the SRC literal is a quote for the '\'
char,
#
otherwise interpretted as a line continuation char.
#
Use the 'nmake clean' command to restart builds.
###########################################################
#包含user_nt.udf文件
!INCLUDE user_nt.udf
# These need to be updated for each
release.
LIB_RELEASE=1800
RELEASE=18.0.0
# If a local path can be found, use it
!IF (("$(FLUENT_INC_LOCAL_RESERVED)" != "")
&& ("$(FLUENT_INC)" == ""))
FLUENT_INC =
$(FLUENT_INC_LOCAL_RESERVED)
!ENDIF
# it is assumed $(FLUENT_INC)is already
set.
!IF !DEFINED(FLUENT_INC)
! ERROR You need to
define the environmental variable FLUENT_INC.
!ENDIF
!IF !DEFINED(FLUENT_ARCH)
!IF ("$(PROCESSOR_ARCHITECTURE)" ==
"ALPHA")
FLUENT_ARCH = ntalpha
!ENDIF
!IF ("$(PROCESSOR_ARCHITECTURE)" ==
"x86")
FLUENT_ARCH = ntx86
!ENDIF
!IF ("$(PROCESSOR_ARCHITECTURE)" ==
"AMD64")
FLUENT_ARCH = win64
!ENDIF
!IF ("$(PROCESSOR_ARCHITEW6432)" ==
"AMD64")
! MESSAGE You seem to
be working on a 64-bit machine, but in a 32-bit build
environment.
! MESSAGE If you really
want to build the UDF for the "ntx86" FLUENT_ARCH, then
please
! MESSAGE set the
"FLUENT_ARCH" environment variable to "ntx86" before calling
this.
! ERROR
Aborting.
!ENDIF
!ENDIF
# set FLUENT_LIB based on VERSION macro
!IF (("$(VERSION)" == "2d") || ("$(VERSION)" ==
"3d") || \
("$(VERSION)" == "2ddp") || ("$(VERSION)" == "3ddp"))
FLUENT_LIB = fl$(LIB_RELEASE).lib
LIBS =
/Libpath:"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\$(FLUENT_ARCH)\$(VERSION)
!ENDIF
!IF (("$(VERSION)" == "2d_host") || ("$(VERSION)"
== "3d_host") || \
("$(VERSION)" == "2ddp_host") || ("$(VERSION)" ==
"3ddp_host"))
COMM = net
FLUENT_LIB = mport.lib
fl$(LIB_RELEASE).lib
LIBS =
/Libpath:"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\$(FLUENT_ARCH)\$(VERSION)
/Libpath:"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\multiport\$(FLUENT_ARCH)\$(COMM)\shared
!ENDIF
!IF (("$(VERSION)" == "2d_node") || ("$(VERSION)"
== "3d_node") || \
("$(VERSION)" == "2ddp_node") || ("$(VERSION)" ==
"3ddp_node"))
!IF (("$(PARALLEL_NODE)" != "none") &&
("$(PARALLEL_NODE)" != "net"))
PARALLEL_NODE = mpi
!ENDIF
COMM = mpi
FLUENT_LIB = mport.lib
fl_$(PARALLEL_NODE)$(LIB_RELEASE).lib
LIBS =
/Libpath:"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\$(FLUENT_ARCH)\$(VERSION)
/Libpath:"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\multiport\$(FLUENT_ARCH)\$(COMM)\shared
!ENDIF
###########################################################
#定义变量SRC,其中^表示回车符成为字符串的一部分,其实就是表示字符串..\..\src\
SRC = ..\..\src^\
#使用vc的编译器
CC = cl
#CFLAGS用来指定头文件的路径
# compile flags
# /c for compile
only, /Za
for ansi c and __STDC__ is set
CFLAGS = /c /Za /DUDF_EXPORTING /DUDF_NT
/DWIN64
#目标文件为libudf.dll动态链接库
TARGET = libudf.dll
UDFDATA = udf_names.c
# generate object names from source
names
#".cpp=.obj"的意思是做一个替换
#把变量比如$CSOURCES,$SOURCES2,$SRC_OBJECT,$UDFDATA
#所有的[.cpp]的字符串转换为[.obj]字符串
SOURCES2 = $(CSOURCES:..\..\src\=)
#这里实际上就是test.c
SRC_OBJECT = $(SOURCES2:.cpp=.obj)
#这里实际上如果是cpp文件就是test.obj,否则默认不发生变化
SRC_OBJECT =
$(SRC_OBJECT:.c=.obj)#这里如果是c文件就是test.obj
UDF_OBJECT = $(UDFDATA:.c=.obj) #这里实际上是udf_name.obj
OBJECTS = $(UDF_OBJECT) $(SRC_OBJECT)
$(USER_OBJECTS) #
#此处为包含的头文件
INCLUDES= -I. \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\$(FLUENT_ARCH)\$(VERSION)
\
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\main \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\addon-wrapper \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\io \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\species \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\pbns \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\numerics \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\sphysics \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\storage \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\mphase \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\bc \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\models \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\material \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\amg \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\util \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\mesh \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\udf \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\ht \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\dx \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\turbulence \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\parallel \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\etc \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\ue \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\dpm \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\src\dbns \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\cortex\src \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\client\src \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\tgrid\src \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\multiport\src \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\multiport\mpi_wrapper\src
GPU_LIB=
!IF ("$(GPU_SUPPORT)" == "on")
#如果开启了GPU加速,那么久将GPU的头文件也包含到INCLUDE里面,默认为off的
INCLUDES = $(INCLUDES) \
-I"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\multiport\gpu_wrapper\include
GPU_LIB = OpenCL.lib
LIBS = $(LIBS)
/Libpath:"$(FLUENT_INC)"\fluent$(RELEASE)\multiport\gpu_wrapper\$(FLUENT_ARCH)\stub
!ENDIF
default:
$(TARGET) #假想目标,每次更新$(TARGET)即libudf.dll
$(UDF_OBJECT): $(UDFDATA) #从udf_name.c编译生成目标文件udf_name.obj
$(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) $**
#采用cl编译器
替换(编译但不链接
禁用语言扩展
定义预处理器)
包含头文件
编译所有的文件
$(SRC_OBJECT): $(CSOURCES) #从test.c编译生成目标文件test.obj
@echo # Generating ud_io1.h
resolve.exe -udf $(CSOURCES) -head_file ud_io1.h
$(CC) $(CFLAGS) $(INCLUDES) $**
#采用cl编译器
替换(编译但不链接
禁用语言扩展
定义预处理器)
包含头文件
编译所有的文件
$(TARGET): makefile user_nt.udf $(UDF_OBJECT)
$(SRC_OBJECT) #生成目标文件libudf.dll
@echo # Linking $@ because of $?
link
$(LIBS) /dll
/out:$(TARGET) \
#/dll表示生成dll文件
$(OBJECTS)
$(FLUENT_LIB) $(GPU_LIB) #需要链接文件
$(UDFDATA): makefile $(SRC_OBJECT)
#自动生成udf_name.c文件
@echo # Generating $@ because of $?
@echo > $@
@echo >> $@
@echo #include "udf.h" >> $@
@echo #include "prop.h" >> $@
@echo #include "dpm.h" >> $@
@sed
-n "s/^ *\(DEFINE_[_A-Z]*(.*)\)/extern \1;/p" $(CSOURCES) >>
$@
@echo __declspec(dllexport) UDF_Data udf_data[] = { >>
$@
@sed
-n "s/^ *DEFINE_\([_A-Z]*\)( *\([_a-zA-Z0-9]*\).*)/\{\"\2\", (void
(*)(void))\2, UDF_TYPE_\1\},/p" $(CSOURCES) >> $@
@echo }; >> $@
@echo __declspec(dllexport) int n_udf_data =
sizeof(udf_data)/sizeof(UDF_Data); >> $@
@echo #include "version.h" >> $@
@echo __declspec(dllexport) void UDF_Inquire_Release(int *major,
int *minor, int *revision) >> $@
@echo { >> $@
@echo
*major = RampantReleaseMajor; >> $@
@echo
*minor = RampantReleaseMinor; >> $@
@echo
*revision = RampantReleaseRevision; >> $@
@echo } >> $@
#清理输出文件
clean:
@del *.dll
*.obj *.ilk *.exp *.lib *.pdb *.c
tellfluentarch:
@echo FLUENT_ARCH: $(FLUENT_ARCH)
@echo PROCESSOR_ARCHITECTURE: $(PROCESSOR_ARCHITECTURE)
@echo PROCESSOR_ARCHITEW6432: $(PROCESSOR_ARCHITEW6432)
$(OBJECTS): $(HSOURCES)
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