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技术 | ANSYS APDL参数化有限元分析技术

2016-12-28 17:29  by:有限元  来源:广州有道有限元


APDL即ANSYS参数化设计语言(ANSYS Parametric Design Language),它是一种解释性语言,可以利用参数创建模型,并自动实现分析任务。ANSYS的APDL实质上是由类似于FORTRAN77的程序设计语言部分和1000多条ANSYS命令组成的。


图1  ANSYS命令使用



图2  ANSYS命令说明


APDL允许复杂的数据输入,使用户对任何设计或分析属性有控制权(例如:几何尺寸、材料、边界条件和网格密度等),扩展了传统有限元分析范围以外的能力,并扩充了更高级运算(包括零件参数化建模、设计优化等),为用户控制复杂计算的过程提供了极大的方便。


从ANSYS命令的功能上讲,它们分别对应ANSYS分析过程中的建立几何模型、划分单元网格、材料定义、施加载荷、定义边界条件、分析控制、执行求解以及后处理计算结果等指令。利用APDL的程序语言与宏技术组织管理ANSYS的有限元分析命令,就可以实现参数化建模、参数化的网格划分与控制、参数化的材料定义、参数化载荷和边界条件定义、参数化的分析控制和求解以及参数化后处理结果的显示,从而实现参数化有限元分析的全过程。

/post1


*get,sx25,node,25,s,x    

!节点25处X方向应力

*get,uz44,node,44,u,z   

!节点44处的Z方向位移

nsort,s,eqv    

!通过米塞斯应力排序节点数据

*get,smax,sort,,max     

!获取最大值

etable,vol,volu      

!将单元体积存储为vol

ssum      

!对所有的单元表的列求和


在参数化的分析过程中可以修改其中的参数达到反复分析各种尺寸、不同载荷大小的多种设计方案,极大地提高了分析效率,减少了分析成本。同时,以APDL为基础,用户还可以开发专用有限元分析程序,或者编写经常重复使用的功能小程序,保存成宏文件以供用户随时调用或创建成按钮放在工具条上。另外,APDL也是ANSYS设计优化的基础,只有创建参数化的分析流程才能对其中的设计参数执行优化改进,达到最优化设计。


APDL程序设计语言与其它编程语言一样,具有参数、数组表达式、函数、流程控制(循环与分支)、缩写、宏以及用户程序等。其中命令执行中所使用到的参数可以被赋值为确定值,也可以通过表达式或参数的方式进行赋值。


图3  ANSYS APDL  分支结构


来源:安世亚太



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