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ANSYS APDL编程深度解析与实用技巧指南
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更新于2023-05-21
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"《ANSYS-APDL编程指南》是一本深入讲解ANSYS有限元分析软件高级命令流(APDL)的教程。APDL相较于图形用户界面(GUI)操作,提供了更强大的灵活性和控制力,特别适合那些希望进一步提升ANSYS使用技能的进阶用户。本书详细介绍了APDL的基础知识和高级功能,包括但不限于: 1. 章节一:APDL介绍 - 对APDL的作用和与GUI的区别进行了概述,强调其作为宏语言的强大功能。 2. 第二章:工具条定制 - 学习如何在工具条上添加和管理命令,以及如何通过嵌套工具条缩写提高效率。 3. 第三章:参数管理 - 参数是APDL的核心,涉及参数的定义、命名规则、赋值方法(包括运行过程中的动态赋值、启动时设置、ANsys内置值获取)、显示和删除,以及字符和数字参数的特殊处理,如防止置换和格式化。 - 数字或字符参数的动态置换允许根据条件或计算结果实时调整参数值。 - 参数公式和带参数的函数展示了高级参数计算能力。 - 数组参数部分讲解了基础概念、不同类型数组的使用、赋值方式(包括单个元素、向量填充、交互式编辑和文件读取),以及对数组进行运算和可视化的方法。 4. 第四章:APDL作为宏语言 - 深入解析APDL宏,介绍宏的定义、创建、搜索路径以及在ANSYS内部执行宏的方式,如*CREATE、*CFWRITE 和 UtilityMenu中的宏操作。 通过阅读这本书,读者将能掌握APDL命令流的精髓,从而更高效地进行复杂的ANSYS工程分析和定制工作流程。"
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KZ(K) 关键点 K 在当前激活坐标系中的 z 坐标值
LX(L,LFRAC) 线 L 的长度百分数为 LFRAC (0.0 to 1.0)处的 X 坐标值
LY(L,LFRAC) 线 L 的长度百分数为 LFRAC (0.0 to 1.0)处的 Y 坐标值
LZ(L,LFRAC) 线 L 的长度百分数为 LFRAC (0.0 to 1.0)处的 Z 坐标值
就近定位:
NODE(X,Y,Z)
距点 X,Y,Z 最近的被选择的节点的编号(在当前激活坐标系中;符
合条件的关键点中编号最小者)
KP(X,Y,Z) 距点 X,Y,Z 最近的被选择的关键点的编号(在当前激活坐标系中;
符合条件的关键点中编号最小者)
距离:
DISTND(N1,N2) 节点 N1 和节点 N2 之间的距离
DISTKP(K1,K2) 关键点 K1 和关键点 K2 之间的距离
DISTEN(E,N) 单元 E 的质心和节点 N 之间的距离。质心由单元上选择的节点确
定。
角度:
ANGLEN(N1,N2,N3) 两条线之间的夹角(由三个节点确定,其中 N1 为顶点)。单位缺省
为弧度。
ANGLEK(K1,K2,K3) 两条线之间的夹角(由三个关键点确定,其中 K1 为顶点)。单 位 缺
省为弧度。
离某实体最近:
NNEAR(N) 最接近节点 N 的节点
KNEAR(K) 最接近关键点 K 的关键点
ENEARN(N) 最接近节点 N 的单元。单元位置由选择的节点确定。
面积:
AREAND(N1,N2,N3) 由节点 N1, N2, 和 N3 围成的三角形的面积
AREAKP(K1,K2,K3) 由关键点 K1,K2, 和 K3 围成的三角形的面积
ARNODE(N) 与节点 N 相连的被选择单元在节点 N 上分配的面积。对于二维平
面实体,返回与节点 N 相连边界的面积;对于轴对称实体,返回与
节点 N 相连边表面的面积;对于三维体实体,返回与节点 N 相连
面的面积。
法向:
NORMNX(N1,N2,N3) 节点 N1, N2, 和 N3 确定平面的法线与 X 轴的夹角的余弦值
NORMNY(N1,N2,N3) 节点 N1, N2, 和 N3 确定平面的法线与 Y 轴的夹角的余弦值
NORMNZ(N1,N2,N3) 节点 N1, N2, 和 N3 确定平面的法线与 Z 轴的夹角的余弦值
NORMKX(K1,K2,K3) 关键点 K1,K2, 和 K3 确定平面的法线与 X 轴的夹角的余弦值
NORMKY(K1,K2,K3) 关键点 K1,K2, 和 K3 确定平面的法线与 Y 轴的夹角的余弦值
NORMKZ(K1,K2,K3) 关键点 K1,K2, 和 K3 确定平面的法线与 Z 轴的夹角的余弦值
关联:
ENEXTN(N,LOC)
与节点 N 相连的单元。若有很多单元与节点 N 相连,则由 LOC 定
位。列表结束时返回零。
NELEM(E,NPOS) 单元 E 中在 NPOS (1-20)位置上的节点号。
表面:
ELADJ(E,FACE) 与单元 E 的某个表面号(FACE)邻近的单元。面号与面载荷关键号
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相同。仅仅考虑那些有相同维数和形状的单元。若邻近的单元多于
一个,则返回-1,若无邻近单元,返回 0。
NDFACE(E,FACE,LO
C)
单元 E 的某个表面(FACE)上的 LOC 处的节点。面号与面载荷关键
号相同。LOC 指表面上的节点位置(对于 IJLK 表面,LOC=1 指节
点 I,2 指节点 J 等)
NMFACE(E) 包含选定节点的单元 E 的表面号。面号输出就是面载荷关键号。如
果一个面上出现多个载荷关键号(例如线单元和面单元), 该面上的
最小载荷关键号将被输出。
ARFACE(E)
对于二维平面实体和三维体实体,返回包含选定节点的单元 E 的表
面面积。对于轴对称单元,返回总表面积(360 度)。
自由度结果:
UX(N) 节点 N 在 X 向的结构位移
UY(N) 节点 N 在 Y 向的结构位移
UZ(N) 节点 N 在 Z 向的结构位移
ROTX(N) 节点 N 绕 X 向的结构转角
ROTY(N) 节点 N 绕 Y 向的结构转角
ROTZ(N) 节点 N 绕 Z 向的结构转角
TEMP(N) 节点 N 上的温度
PRES(N) 节点 N 上的压力
VX(N) 节点 N 在 X 向的流动速度
VY(N) 节点 N 在 Y 向的流动速度
VZ(N) 节点 N 在 Z 向的流动速度
ENKE(N) 在节点 N 上的湍流动能 (FLOTRAN)
ENDS(N) 在节点 N 上的湍流能量耗散 (FLOTRAN)
VOLT(N) 节点 N 处的电压
MAG(N) 在节点 N 上的磁标势
AX(N) 在节点 N 上的 X 向磁矢势
AY(N) 在节点 N 上的 Y 向磁矢势
AZ(N) 在节点 N 上的 Z 向磁矢势
3.3.4 排列显示参数
一旦定义了参数,就可以用*STATUS 命令把它们排列显示出来。如果仅用*STATUS 命
令(没有附加参数),将列表显示目前所有已定义的参数。下面的例子说明了该命令的用法
及典型的排列显示:
*STATUS
PARAMETER STATUS- ( 5 PARAMETERS DEFINED)
NAME VALUE TYPE DIMENSIONS
ABC -24.0000000 SCALAR
HEIGHT 57.0000000 SCALAR
QR 2.070000000E+11 SCALAR
X_OR_Y -24.0000000 SCALAR
CPARM CASE1 CHARACTER
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通过 Utility Menu>List>Other>Parameters 或 Utility Menu>List>Status>Parameters>All
Parameters 菜单项也可以得到参数的列表显示。
注意-以下划线(_)开头或结尾的参数不能由*STATUS 命令显示出来。
可以通过给*STATUS 命令定义附加参数来单独显示某些参数。下面的例子说明了如何显
示参数 ABC 的状态:
*STATUS,ABC
PARAMETER STATUS- abc ( 5 PARAMETERS DEFINED)
NAME VALUE TYPE DIMENSIONS
ABC -24.0000000 SCALAR
也可以通过 Utility Menu>List>Other>Named Parameter 或 Utility Menu>List>Status>
Parameters>Named Parameters 菜单项指定参数的列表显示。
注意-虽然 ANSYS 最多允许有 1000 个参数,但是由于 GUI 和 ANSYS 宏需要用到一些
参数,所以用户可用参数不到 1000 个。用户界面定义的参数(内部参数)数目可由*STATUS
命令列出。*GET,par,PARM,,MAX 命令返回所有已定义参数的数目。
3.4 删除参数
可通过两种途径来删除参数:
1. 使用"="命令,其右边为空。例如,使用该命令来删除参数 QR:
QR=
2. 使用*SET 命令(Utility Menu>Parameters>Scalar Parameters),但不给参数赋值。例如,
使用该命令来删除参数 QR:
*SET,QR,
令某个数值参数为 0 并没有删除该参数。同样,令某个字符参数为空的单引号(` `)或单
引号中为空格也没有删除该参数。
3.5 字符参数的用法
一般地,字符参数用来提供文件名和扩展名。先把文件名赋给某个字符参数,然后,在
需要用到文件名的地方用对应的参数来代替。同样,文件扩展名也可以先赋给某个字符参数,
然后,在需要用到文件扩展名的地方用对应的参数代替(如作为 Ext 命令的参数)。这样,
在批处理模式中,只需在输入文件中简单地改变字符参数的初始值就改变了用于多重运行的
文件名。
注意-字符参数最多只能有 8 个字符。
下面说明字符参数的一般用法:
作为命令的参数(若该参数为文字数字类型);
在使用*USE 命令时,作为代表宏名的参数(Utility Menu>Macro>Execute Data
Block);
NAME='MACRO' ! MACRO 为宏文件名
*USE,NAME ! 调用 MACRO 宏
作为被调用宏的参数,该宏可由*USE 命令调用或作为”未知命令”宏。允许使用下
面的任何方法:
ABC='SX'
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