ANSYS经典入门培训教程

简介ANSYS进阶教程第1章INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-2导言欢迎!•欢迎进入ANSYS进阶教程•这部分训练课程内容较入门手册高级•本课程主要针对ANSYS有一定熟悉程度的用户或偶尔使用ANSYS的用户•一些高级训练对部分特殊主题十分有用，你可以在ANSYS公司主页的服务项上看到培训课程表。•网址：导言培训目的•把从入门手册获得的知识应用到对工程分析的ANSYS能力中:2.数组参数3.耦合和约束方程4.使用单元5.梁单元6.子模型7.模态分析8.非线性介绍9.绑定接触10.宏基础数组参数第2章INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-52.数组参数•数组参数是能够容纳多个值的参数•数组参数可以是1-D,2-D,or3-D.–1-D:m行x1列–2-D:m行xn列–3-D:m行xn列xk面17.1-47.6-5.225.0107.9814173861057-477041033-52348714125-666221071115x1array5x3arraymxnx3arrayAA=BB=CC=INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-6...数组参数•本章主要讨论怎样定义和使用数组参数.•主要内容:A.数组参数的类型B.怎样定义数组C.获取数据库信息D.数组操作E.专题INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-7数组参数A.数组参数的类型•有三种数组参数类型:–数值数组–表–字符数组•数值数组是标准的1-D,2-D,或3-D数值矩阵，如下面的BB–BB(2,3)=704–BB(3,1)=1033–等.814173861057-477041033-52348714125-666221071115x3arrayBB=INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-8数组参数...数组参数的类型•数据表除了行、列、面可以是实数外与数值数组类似。–第零行、零列、零面必须填充数字。–对定义随时间变化的载荷和类似情况非常有用–例如,表FORCE可以表示力随时间的变化关系，第零行表示时间值。•FORCE(0.4)=279.9996•FORCE(6.5)=560.0•FORCE(8.9)=119.25•等INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-9数组参数...数组参数的类型•一个字符型数组是1-D、2-D或3-D的字符串矩阵–可用来存放文件名，自由度标识等–每个字符串不超过8个字符。JOB1JOB2JOB3JOB4JOB5jobs=UXUYUZROTYROTZdofs=INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-10数组参数B.怎样定义数组定义数组的步骤:1.指定类型和维数–UtilityMenuParametersArrayParametersDefine/EditAdd–或使用*DIM命令.例如:*dim,aa,array,4!4x1x1array*dim,force,table,5!5x1x1table*dim,bb,array,5,3!5x3x1array*dim,dofs,char,6!6x1x1characterarrayINTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-11数组参数...怎样定义数组2.给数组赋值–UtilityMenuParametersArrayParametersDefine/EditEdit–或使用*VEDIT命令–或使用“=”命令.例如:bb(1,1)=11,21,31,41,51bb(1,2)=12,22,32,42,52bb(1,3)=13,23,33,43,53注意：输入数据按列排列INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-12数组参数...怎样定义数组•对于表型数组,必须定义第0个位置。否则，取缺省值7.8886E-31。–例如:force(1,1)=0,560,560,238.5,0force(1,0)=1E-6,0.8,7.2,8.5,9.3force(0,1)=0INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-13数组参数...怎样定义数组•对字符数组,不能以图形方式填充字符串–使用“=”命令键入值，接着用*STAT显示字符串–每个字符串必须用单引号括起来–例如:dofs(1)=‘ux’,‘uy’,‘uz’,‘rotx’,‘roty’,‘rotz’*stat,dofsINTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-14数组参数...怎样定义数组•给数组赋值的其他方法：–用*VFILL命令或(UtilityMenuParametersArrayParametersFill)预定义函数赋值•跃阶函数•随机函数•等–从一个文件读入数据：•*VREAD用于数值数组•*TREAD用于数据表•或UtilityMenuParametersReadfromFile–从数据库获取(下一步讨论)。INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-15数组参数C.获取数据库信息•正如*GET从数据库获取标量数据，可以用*VGET获取数组信息.–或UtilityMenuParametersGetArrayData•先定义数组，然后获取数据.•例如:*dim,dispval,array,20,3!20x3array*vget,dispval(1,1),node,1,u,x!UXofnodes1-20incolumn1*vget,dispval(1,2),node,1,u,y!UYincolumn2*vget,dispval(1,3),node,1,u,z!UZincolumn3INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-16数组参数…获取数据库信息•其他可获取的数组信息类型:–节点和关键点坐标(当前坐标系)–单元属性,体，面等.–实体的选择状态(1选上,0未选上)–节点应力,应变,温度梯度，热通量等–单元表数据–等…INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-17数组参数D.数组操作•一旦定义了数组参数,就可以对它们进行各种操作–UtilityMenuParametersArrayOperations–或使用*VFUN,*VOPER,*VSCFUN,*VWRITE等命令INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-18数组参数...数组操作•*VFUN对单个数组元素操作–*vfun,b(1),sin,a(1)等价于b(j)=sin(a(j))–其他操作包括:•自然对数,常用对数,指数•平方根,排序,复制•局部坐标系与整体坐标系的相互转换关系•路径的切线和法线矢量•等INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-19数组参数...数组操作•*VOPER对两个数组参数操作。–*voper,c(1),a(1),sub,b(1)等价于c(k)=a(k)-b(k)–其它操作包括:•加,减,乘,除•最小值,最大值,逻辑运算•微分，积分•点积和叉积INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-20数组参数...数组操作•*VSCFUN定义数组参数的属性。–*vscfun,maxval,max,a(1)等价于一个标量maxval=max(a(i))–其它操作包括:•求数组的所有元素的和•诸如标准偏差，中值，平均数等统计量•最小值/最大值，最小值/最大值的位置•第一个和最后一个非零记录的位置INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-21数组参数...数组操作•*VWRITE把数据按格式写进文件–例如:*cfopen,wing,dat*vwrite(/,3x,’NodeNumber’,4x,’Temperature’,/)*vwrite,nnum(1),tval(1)(5x,f6.0,6x,e14.8)*cfclose将会创建一个名为wing.dat的文件，包含指定格式的nnum和tval数组INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-22数组参数...数组操作•还有大量很有用的数组操作。•请参考APDL程序员指南获取详细情况.INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-23数组参数E.专题•查阅专题附录获取指导:W1.轴对称轮耦合和约束方程第3章INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-253.耦合和约束方程•正如自由度约束能约束模型中确定的节点一样，耦合和约束方程可以建立节点间的位移关系。•本章主要讨论何时需要建立、怎样建立节点间的耦合和约束方程。•主要内容:A.耦合B.约束方程C.专题INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-26耦合和约束方程A.耦合•耦合是使一组节点具有相同的自由度值.–除了自由度值是由求解器计算而非用户指定外，与约束相类似。–例如：如果节点1和节点2在UX方向上耦合，求解器将计算节点1的UX值并简单地把该值赋值给节点2的UX。•一个耦合设置是一组被约束在一起，有着同一方向的节点(即一个自由度)。•一个模型中可以定义多个耦合，但一个耦合中只能包含一个方向的自由度。INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-27耦合和约束方程...耦合一般应用:•施加对称条件•无摩擦界面•铰接INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-28耦合和约束方程...耦合施加对称条件•耦合自由度常被用来施加移动或循环对称性条件。这可以保证平面截面依然是平面。例如：•-对圆盘扇区模型(循环对称),应使两个对称边界上的对应节点在各个自由度上耦合。–对锯齿形模型的半齿模型(平移对称),应使一个边上的节点在各自由度上耦合关于此边对称这些节点的所有自由度都要耦合INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-29耦合和约束方程...耦合无摩擦界面•如果满足下列条件，则可用耦合自由度模拟接触面。–表面保持接触–几何线性分析(小变形)–忽略摩擦–在两个面上，节点是一一对应的•通过耦合垂直于接触面的重合节点来模拟接触面。XY在UY方向耦合每对节点INTRODUCTIONTOANSYS5.7-Part2培训手册2January30,20071-30耦合和约束方程...耦合铰接•耦合可用来模拟铰接，如：万向节、铰链•借助力矩释放可模拟铰接：只耦合连接节点间的位移自由度，不耦合旋转自由度•例如，下图中，若A处两重合节点在UX、UY方向上耦合，旋转不耦合，则A处的连接可模拟成铰接。重合节点，为了看清分开显示AINTRODUCTIONTOANSYS5.7-Pa