ANSYS APDL参数化有限元分析技术及其应用实例

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版权页：   插图：   利用函数编辑器定义一个函数的一般步骤如下： （1）打开函数编辑器，选择菜单路径Utility Menu>Parameters>Functions>Define／Edit或者Main Menu>Solution>—Loads—Apply>—Functions—Define／Edit。 （2）选择函数类型：单个方程还是多值函数。如果选择后者，必须键入函数变量名，即伏态控制变量，同时6个状态选项卡被激活。 （3）选择角度单位：度还是弧度。注意，该选择仅决定方程如何被运算，而不会影响*AFUN命令的设置。 （4）定义方程：利用基本变量、方程变量和按钮定义单个方程表达式，或者定义最多6个不同值域的方程表达式（多值函数）。如果定义的是单个方程函数，直接跳到第8步并保存方程；如果定义的是多值函数，则继续第5步。 （5）单击Regime 1选项卡，首先指定状态控制变量的最大与最小取值区问，然后定义该取值区间中对应的方程表达式。如果需要可以将每个状态控制下的方程存储起来，以便在其他状态控制中重复使用。 （6）同理，单击Regime 2选项卡和其他状态控制选项卡，完成定义Regime 1选项卡的相同操作。注意，后续的状态控制变量的区间最小值等于前一个区间的最大值，所以自动设置，只需指定当前区间的最大值。 （7）输入一个注释描述函数（可选），选择菜单路径Function Editor>File>Comments弹出如图9.8所示的添加函数注释信息对话框，输入注释信息，然后单击OK按钮。 （8）保存函数，选择菜单路径Editor>Save and type in a name弹出对话框，输入函数存储文件名，且必须有.func扩展名，然后单击OK按钮。 当函数被定义并保存起来后，即可在一些ANSYS分析中被引用，或者是被一些有权使用文件的用户使用。例如，可以创建一个共享函数库并把它放在公共目录下，这样所有用户都可以通过网络访问它。 如果需要使用这些被存储起来的函数，则要将它们加载到ANSYS中，并定义一系列的方程变量值，以表参数名的形式给某个分析使用。所有这些工作可以用函数加载器完成。

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前言 第1章APDL参数化语言概论 第2章参数与参数菜单系统 2.1参数概念与类型 2.2参数的命名规则 2.3参数化操作环境介绍 第3章变量参数及其用法 3.1变量的定义与赋值 3.1.1利用SET命令进行变量定义与赋值 3.1.2利用赋值号“=”进行变量定义与赋值 3.1.3利用变量定义菜单或命令输入窗口进行变量定义与赋值 3.1.4在启动时利用驱动命令进行变量定义与赋值 3.2删除变量 3.3数值型变量值的替换 3.4字符参数的用法 3.4.1字符参数的常见用法 3.4.2强制字符参数执行替换 3.4.3抑制发生字符参数替换 3.4.4使用字符参数的限制 3.5数字或字符参数的动态替换 3.6列表显示变量参数 3.7存储与恢复变量 第4章数组参数及其用法 4.1数组参数类型与概念 4.2定义数组参数 4.3赋值数组参数 4.3.1利用SET命令或“=”给单个或多个数组元素赋值 4.3.2利用VEDIT命令或按其等价菜单方式编辑数组 4.3.3利用VFILL命令或者其等价菜单方式填充数组向量 4.4列表显示数组参数 4.5曲线图形显示数组参数列矢量 4.6删除数组参数 4.7存储与恢复数组参数 第5章表参数及其用法 5.1表参数的概念、定义、删除与赋值 5.2曲线图形显示表参数的列矢量 5.3表插值及表载荷应用实例 第6章参数与数据文件的写出与读入 6.1使用VWRITE写出数据文件 6.2使用VREAD命令读取数据文件填充数组 6.3使用TREAD命令读取数据文件并填充TABLE类型数组 第7章访问ANSYS数据库数据 7.1提取数据库数据并赋值给变量 7.1.1GET提取命令 7.1.2与GET等价的内嵌提取函数 7.1.3对象信息查询函数 7.1.4系统信息查询函数／INQUIRE 7.1.5获取_STATUS和_RETURN参数值 7.2批量提取数据库数据并赋值给数组 第8章数学表达式 第9章使用函数编辑器与加载器 9.1使用函数编辑器 9.2使用函数加载器 9.3使用函数边界条件加载及其应用实例 9.3.1使用函数边界条件加载 9.3.2使用函数边界条件加载应用实例 第10章矢量与矩阵运算 10.1矢量与矩阵运算设置 10.2矢量运算 10.2.1矢量间运算（VOPER命令） 10.2.2矢量函数（VFUN命令） 10.2.3矢量－变量运算（VSCFUN命令） 10.2.4矢量插值运算（VITRP命令） 10.3矩阵运算 10.3.1矩阵间运算（MOPER命令） 10.3.2拷贝或转置数组矩阵（MFUN命令） 10.3.3计算傅立叶级数（MFOURI命令） 第11章APDLMath 11.1APDLMath使用过程 11.2矩阵和向量大小 11.3提取复标量值 11.4自由度排序 11.5创建用户自定义超单元 11.6矩阵运算使用建议 11.7APDLMath实例 11.7.1实例1：模态分析之后验证模态振型的正交性 11.7.2实例2：由.full文件读取矩阵和载荷向量并求解 11.7.3实例3：完全法谐响应扫频分析 11.7.4实例4：由.full文件进行非对称模态分析 11.7.5实例5：由.hbmat文件进行阻尼模态分析 11.7.6实例6：由.sub文件导入、修改并生成新的.sub文件 第12章内部函数 第13章流程控制 13.1GO无条件分支 13.2IF—IFELSE—ELSE—ENDIF条件分支 13.3DO—ENDDO循环 13.4DOWHILE循环 13.5REPEAT重复一个命令 13.6流程控制命令快速参考 第14章宏文件与宏库 14.1APDL宏及其功能 14.2宏文件命名规则 14.3宏搜索路径 14.4创建宏文件的方法 14.4.1使用CREATE创建宏文件 14.4.2使用CFWRITE创建宏文件 14.4.3使用／TEE创建宏文件 14.4.4使用菜单UtilityMenu>Macro>CreateMacro创建宏文件 14.4.5用文本编辑器创建宏文件 14.5宏的局部变量 14.5.1宏命令行的输入变量 14.5.2宏内部使用的局部变量 14.6运行宏 14.7宏嵌套：在宏内调用其他宏 14.8使用宏库文件与运行宏库中的宏 14.9在宏中使用组和组件 14.10加密宏文件 14.10.1准备加密宏 14.10.2生成加密宏 14.10.3运行加密宏 第15章定制用户化图形交互界面 15.1单参数输入对话框 15.2多参数输入对话框 15.3调用ANSYS程序已有的对话框 15.4宏中实现拾取操作 15.5程序运行进度对话框 15.6宏运行的消息机制 15.7定制工具条与缩写 15.7.1定制用户化工具条按钮 15.7.2存储与恢复工具条按钮 15.7.3嵌套工具条缩写 第16章基于APDL的常规应用及其实例 16.1ANSYS程序的启动参数与启动文件 16.2驱动可执行文件 16.3利用工具条按钮调用宏 16.4读入和写出数据文件并实现多载荷步瞬态动力学求解实例 16.5参数化建模：创建标准零件／模型的通用宏 16.6参数化建模：连续变厚度板壳模型 16.7施加随坐标变化的压力载荷 16.8施加表载荷进行载荷插值求解 第17章基于APDL的专用分析程序二次开发实例 第18章基于APDL的有限元优化技术及其应用 18.1基于APDL的优化设计概念 18.2基于APDL的设计优化过程 18.2.1创建分析文件 18.2.2执行优化过程 18.2.3查看设计序列结果 18.2.4验证最优或者选择的可行性优化设计序列 18.3基于APDL的常见设计优化实例 18.3.1数学问题的极小值 18.3.2桁架轻型化优化设计 第19章Workbench中APDL的使用 19.1Workbench中使用MechanicalAPDL的场景 19.2Commands使用预备知识 19.2.1Mechanical调用MechanicalAPDL求解器原理 19.2.2Mechanical驱动：MechanicalAPDL方式 19.2.3MechanicalAPDL文件系统 19.2.4使用Commands准备工作 19.3Mechanical使用（20mmands对象 19.3.1Commands重要工具 19.3.2Geometry分支 19.3.3RemotePoints 19.3.4Connection分支 19.3.5Analysis分支 19.3.6Solution分支 19.3.7Commands输入输出参数 19.4Workbench中消声器声场分析 19.4.1引言 19.4.2问题定义 19.4.3操作步骤 19.4.4关键Commands说明 19.4.5进一步讨论 附录AAPDL命令 附录B优化设计命令 附录CAPDL通道命令

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《ANSYS APDL参数化有限元分析技术及其应用实例》主要适合于已掌握ANSYS经典界面基本操作和Workbench工作环境的初级用户和部分中高级用户，是一本学习APDL的技术资料，是灵活掌握ANSYS专题分析技术的辅助资料，也是Workbench用户使用APDL语言的一本工具书。通过对《ANSYS APDL参数化有限元分析技术及其应用实例》的学习，读者会进一步提高有限元分析的分析手段和综合应用能力，进一步提高ANSYS软件的使用深度。

作者简介

《ANSYS APDL参数化有限元分析技术及其应用实例》主要分两大部分介绍和学习参数化设计语言APDL，l—15章主要介绍APDL语言的基本要素，l6～19章重点介绍APDL的典型应用技术。《ANSYS APDL参数化有限元分析技术及其应用实例》详细介绍了参数化设计语言APDL的基本要素和典型应用技术。基本要素包括支持APDL的菜单操作、变量、数组与表参数及其用法、数据文件的读写、数据库信息的访问、数学表达式、使用函数编辑器和加载器、矢量与矩阵运算、APDLMath、内部函数、流程控制、宏与宏库、定制用户图形界面，这些是APDL编程语言的组成部分，能很好地将ANSYS的命令按照一定顺序组织起来，并利用参数实现数据的交换和传递，实现有限元分析过程的参数化和批处理。

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