ANSYS APDL命令流建模及模态分析实例相关内容
ANSYS模态分析实例和详细过程
均匀直杆的子空间法模态分析1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性固有频率和振型;即结构的固有频率和振型;它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数..同时;也可以作为其它动力学分析问题的起点;例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析;其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程..ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析..前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析;后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析..ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法subspace、分块法block lancets;缩减法reduced/householder、动态提取法power dynamics、非对称法unsymmetric;阻尼法damped; QR阻尼法QR damped等;大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法..ANSYS的模态分析是线形分析;任何非线性特性;例如塑性、接触单元等;即使被定义了也将被忽略..2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤..1.建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的;主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤..2.施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项;并进行固有频率的求解等..指定分析类型;Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis;选择Modal..指定分析选项;Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options;选择MODOPT 模态提取方法〕;设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度;仅缩减法使用..施加约束;Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement..求解;Main Menu-Solution-Solve-Current LS..3.扩展模态如果要在POSTI中观察结果;必须先扩展模态;即将振型写入结果文件..过程包括重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等..激活扩展处理及其选项;Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes..指定载荷步选项..扩展处理;Main Menu-solution-Solve-Current LS..注意:扩展模态可以如前述办法单独进行;也可以在施加载荷和求解阶段同时进行..本例即采用了后面的方法4.查看结果模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等实例1均匀直杆的模态分析3.问题描述及解析解图8-1所示为一根长度为L 的等截面直杆;一端固定;一端自由..己知杆材料的弹性模量E=2× 1011 N/m 2护;密度p=7800 kg/m 3;杆长L=0.1 m.要求计算直杆纵向振动的固有频率..根据振动学理论;假设直杆均匀伸缩;如图8-1所示等截面直杆纵向振动第i 阶固有频率为ωi =Li 2)12(π-ρErad/s i=1;2…将角频率ωi 转化为周频率f;并将已知参数代入;可得f i =πω2i =Li 412-ρE=1.0412⨯-i 780010211⨯= 126592i-1 Hz 8-1 按式8-1计算出直杆的前5阶频率;列表如表8-1所示..阶次 1 2 3 4 5 频率Hz 126593797863296886151139334.分析步骤 4.1改变工作名拾取菜单Utility Menu-File-Change Jobname 弹出如图8-2所示的对话框;在 "/FILNAM "文本框中输入EXAMPLE8;单击“OK"按钮..4.2创建单元类型拾取菜单Main M--Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete;弹出对话框;单击"Add"按钮:弹出对话框;在左侧列表中选择"Structural Solid";在右侧列表中选择"Brick 20node 186";单击"OK"按钮:单击对话框的“Close"按钮..4.3定义材料属性拾取菜单Main Menu-Preprocessor--Material Props-Material Models.弹出对话框;在右侧列表中依次双击"Structural"; "Linear"; "Elastic"; "Isotropic";弹出对话框;在"EX"文本框中输入2e11弹性模量.在"PRXY"文本框中输入0.3泊松比.单击"OK"按钮:再双击右侧列表中"Structural"下"Density";弹出对话框;在"DENS"文本框中输入7800密度;单击"OK"按钮..然后对话框..4.4创建块拾取菜单Main Menu - Preprocessor – Modeling-Create- Volumes - Block – By Dimension..弹出对话框;在"X1;X2"文本框中输入0;0.01;在"Y1;Y2"文本框中输入0;0.01;在"Z1;Z2"文本框中输入0;0;1;单击"OK"按钮..4.5划分单元拾取菜单Main Menu-Preprocessor-Meshing-MeshTool..弹出对话框;单击''Size. Controls'';区域中"Lines"后"Set";按钮;弹出拾取窗口;任意拾取块x轴和y轴方向的边各一条短边;单击OK"按钮;弹出对话框; 在"NDIV"文本框中输入3;单击"Apply"按钮:再次弹出拾取窗口;拾取块z轴方向的边长边;单击"OK"按钮..在"NDIV"文木框中输入15;单击"OK"按钮..在Mesh区域;选择单元形状为"Hex"六面体;选择划分单元的方法为"Mapped"映射单击Mesh按钮;弹出拾取窗口;单击"OK"按钮..图1单元划分4.6施加约束拾取菜单Main Menu--Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement-On Areas弹出拾取窗口;拾取z=0的平面;单击"OK"按钮.弹出对话框;在列表中选择"UZ";单击"Apply"按钮;再次弹出拾取窗口;拾取y=0的平面;单击"OK"按钮;弹出对话框;在列表中选择"UY";单击"Apply"按钮再次弹出拾取窗口;拾取x=0的平面;单击"OK"按钮;弹出对话框;在列表中选择"UX";单击"OK"按钮..所加约束与图8-1不同.主要是为了与推导式8-1所作的轴向振动假设一致..约束施加的正确与否;对结构模态分析的影响十分显著;因此对于该问题应十分注意;保证对模型施加的约束与实际情况尽量符合..4.7指定分析类型拾取菜单Main Menu-Solution-Analysis Type-New Analysis..弹出对话框;选择"Type of Analysis"为"Modal";单击"OK"按钮..4.8指定分析选项拾取菜单Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options..弹出对话框;在"No. of modes to extract"文本框中输入5;单击“OK"按钮:弹出"Block Lanczos Method";单击"OK"按钮..4.9指定要扩展的模态数拾取菜单Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes..弹出对话框;在"NMODE"文本框中输入5;单击"OK"按钮..4.10求解拾取菜单Main Menu-Solution-Solve-Current LS..单击“Solve Current Load Step”对话框的“OK”按钮..出现“Solution is done”提示时;求解结束;即可查看结果了..图2求解结果4.11列表固有频率拾取菜单Main Me-General Postproc-Results Summary..弹出窗口;列表中显示了模型的前5阶频率;与表8-1相对照;可以看出结果虽然存在一定的误差;但与解析解是基本符合的..查看完毕后;关闭该窗口..4.12从结果文件读结果拾取菜单Main Menu-General Postproc-Read Results-First Set.4.13改变视点为便于更好地观察模型的模态..拾取菜单Utility Menu-PlotCtrls-Pan Zoom Rotate.在弹出的对话框中;单击“Left”按钮.4.14用动画观察模型的一阶模态拾取菜单Utility Menu-PlotCtrls-Animate-Mode Shape..弹出对话框;单击“OK”按钮..观察完毕;单击“Animation Controller”对话框的"close"按钮..4.15观察其余各阶模态拾取菜单Main Menu-General Postproc-Read Results-Next Set.依次将其余各阶模态的结果读入;然后重复步骤15观察完模型的各阶模态后;请读者自行分析频率结果产生误差的原因;并改进以上分析过程..5命令流/CLEAR/FILNAME; EXAMPLE8/PREP7ET;1;SOLID186MP;EX;1;2E11MP;PRXY 1;0.3MP;DENS;1;7800BLOCK;0;0.01;0;0.01;0;0.1 LESIZE;1;;;3LESIZE.2;;;3LESIZE;9;;;15MSHAPE;OMSHKEY;1VMESH;1FINISH/SOLUANTYPE;MODALMODOPT;LANB;5MXPAND;5DA;1;UZDA;3;UYDA;5;UXSOLVESAVEFINISH/POST1SET;LISTSET;FIRST/VIEW;1;-1/REPLOTPLDIANMODE;10;0.5;;0SET;NEXTPLDIANMODE;10;0.5;;0FINISH。
ANSYS APDL命令流学习参数化建模
第一天目标:熟悉ANSYS基本关键字的含义k --> Keypoints 关键点l --> Lines 线a --> Area 面v --> V olumes 体e --> Elements 单元n --> Nodes 节点cm --> component 组元et --> element type 单元类型mp --> material property 材料属性r --> real constant 实常数d --> DOF constraint 约束f --> Force Load 集中力sf --> Surface Force on nodes 表面载荷bf --> Body Force on Nodes 体载荷ic --> Initial Conditions 初始条件第二天目标:了解命令流的整体结构,掌握每个模块的标识!文件说明段/BATCH/TITILE,test analysis !定义工作标题/FILENAME,test !定义工作文件名/PREP7 !进入前处理模块标识!定义单元,材料属性,实常数段ET,1,SHELL63 !指定单元类型ET,2,SOLID45 !指定体单元MP,EX,1,2E8 !指定弹性模量MP,PRXY,1,0.3 !输入泊松比MP,DENS,1,7.8E3 !输入材料密度R,1,0.001 !指定壳单元实常数-厚度......!建立模型K,1,0,0,, !定义关键点K,2,50,0,,K,3,50,10,,K,4,10,10,,K,5,10,50,,K,6,0,50,,A,1,2,3,4,5,6, !由关键点生成面......!划分网格ESIZE,1,0,AMESH,1......FINISH !前处理结束标识/SOLU !进入求解模块标识!施加约束和载荷DL,5,,ALLSFL,3,PRES,1000SFL,2,PRES,1000......SOLVE !求解标识FINISH !求解模块结束标识/POST1 !进入通用后处理器标识....../POST26 !进入时间历程后处理器……/EXIT,SA VE !退出并存盘以下是日志文件中常出现的一些命令的标识说明,希望能给大家在整理LOG文件时有所帮助/ANGLE !指定绕轴旋转视图/DIST !说明对视图进行缩放/DEVICE !设置图例的显示,如:风格,字体等/REPLOT !重新显示当前图例/RESET !恢复缺省的图形设置/VIEW !设置观察方向/ZOOM !对图形显示窗口的某一区域进行缩放第三天生成关键点和线部分1.生成关键点K,关键点编号,X坐标,Y坐标,Z坐标例:K,1,0,0,02.在激活坐标系生成直线LSTR,关键点P1,关键点P2例:LSTR,1,23.在两个关键点之间连线L,关键点P1,关键点P2例:L,1,2注:此命令会随当前的激活坐标系不同而生成直线或弧线4.由三个关键点生成弧线LARC,关键点P1,关键点P2,关键点PC,半径RAD例:LARC,1,3,2,0.05注:关键点PC是用来控制弧线的凹向??????5.通过圆心半径生成圆弧CIRCLE,关键点圆心,半径RAD,,,,圆弧段数NSEG例:CIRCLE,1,0.05,,,,46.通过关键点生成样条线BSPLIN,关键点P1,关键点P2,关键点P3,关键点P4,关键点P5,关键点P6 例:BSPLIN,1,2,3,4,5,67.生成倒角线LFILLT,线NL1,线NL2,倒角半径RAD例:LFILLT,1,2,0.005(如果不是圆角呢？)8.通过关键点生成面A,关键点P1,关键点P2,关键点P3,关键点P4,关键点P5,关键点P6,P7,P8... 例:A,1,2,3,4 （关键点有没有顺序？）9.通过线生成面AL,线L1,线L2,线L3,线L4,线L5,线L6,线L7,线L8,线L9,线L10例:AL,5,6,7,810.通过线的滑移生成面ASKIN,线NL1,线NL2,线NL3,线NL4,线NL5,线NL6,线NL7,线NL8,线NL9 例:ASKIN,1,4,5,6,7,8注:线1为滑移的导向线第四天目标:掌握常用的实体-面的生成生成矩形面1.通过矩形角上定位点生成面BLC4,定位点X方向坐标XCORNER,定位点Y方向坐标YCORNER,矩形宽度WIDTH,矩形高度HEIGHT,矩形深度DEPTH例:BLC4,0,0,5,3,02.通过矩形中心定位点生成面BLC5,定位点X方向坐标XCENTER,定位点Y方向坐标YCENTER,矩形宽度WIDTH,矩形高度HEIGHT,矩形深度DEPTH注:与上条命令的不同就在于矩形的定位点不一样例:BLC5,2.5,1.5,5,3,03.通过在工作平面定义矩形X.Y坐标生成面RECTNG,矩形左边界X坐标X1,矩形右边界X坐标X2,矩形下边界Y坐标Y1,矩形上边界Y坐标Y2例:RECTNG,0,5,0,3生成圆面4.通过中心定位点生成实心圆面CYL4,定位点X方向坐标XCENTER,定位点Y方向坐标YCENTER,圆面的内半径RAD1,内圆面旋转角度THETA1,圆面的外半径RAD2,外圆面旋转角度THETA2,圆面的深度DEPTH注:如要实心的圆面则不用RAD2,THETA2,DEPTH例:CYL4,0,0,5,3605.生成扇形圆面命令介绍如上例1实心扇形:CYL4,0,0,5,60例2扇形圆环:CYL4,0,0,5,60,10,60例3整的圆环:CYL4,0,0,5,360,10,360注:同时可通过定义圆面的深度以生成柱体6.通过在工作平面定义起始点生成圆面CYL5,开始点X坐标XEDGE1,开始点Y坐标YEDGE1,结束点X坐标XEDGE2,结束点Y坐标YEDGE2,圆面深度DEPTH例:CYL5,0,0,2,2,7.通过在工作平面定义内外半径和起始角度来生成圆面PCIRC,内半径RAD1,外半径RAD2,起始角度THETA1,结束角度THETA2 例:PCIRC,2,5,30,1808.生成面与面的倒角AFILLT,面1的编号NA1,面2的编号NA2,倒角半径RAD例:AFILLT,2,5,2下一讲:多边形面的生成第五天目标:掌握多边形面和体的生成1.生成多边形面命令:RPR4,多边形的边数NSIDES,中心定位点X坐标XCENTER,中心定位点Y坐标YCENTER,中心定位点距各边顶点的距离RADIUS,多边形旋转角度THETA例:RPR4,4,0,0,0.15,30注:这条命令可通过定义不同的NSIDES生成三边形,四边形,...,八边形2.生成多边形体命令:RPR4,多边形的边数NSIDES,中心定位点X坐标XCENTER,中心定位点Y坐标YCENTER,中心定位点距各边顶点的距离RADIUS,多边形旋转角度THETA,多边形的深度DEPTH例:RPR4,4,0,0,0.15,30,0.1注:多边形体和面命令唯一的不同就在于深度DEPTH的定义到此,关键点,线,面的生成讲解已结束,下一讲:体的生成第六天目标:掌握体的生成命令1.通过关键点生成体命令:V,关键点P1,关键点P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8例:V,4,5,6,7,15,24,252.通过面生成体命令:V A,面A1,面A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10例:V A,3,4,5,8,103.通过长方形角上定位点生成体命令:BLC4该命令前面在讲生成面的时候已作介绍,唯一的不同在于深度DEPTH的定义.4.通过长方形中心定位点生成面命令:BLC55.通过定义长方体起始位置生成体命令:BLOCK,开始点X坐标X1,结束点X坐标X2, Y1, Y2, Z1, Z2例:BLOCK,2,5,0,2,1,36.生成圆柱体基本命令通生成圆形面,不同在于DEPTH的定义基本命令:CYL4基本命令:CYL5基本命令:CYLIND7.生成棱柱基本命令通生成多边形,不同在于DEPTH的定义基本命令:RPR48.通过球心半径生成球体命令:SPH4,球心X坐标XCENTER,球心Y坐标YCENTER,半径RAD1,半径RAD2例:SPH4,1,1,2,5 9.通过直径上起始点坐标生成球体命令:SPH5,起点X坐标XEDGE1,起点Y坐标YEDGE1,结束点X坐标XEDGE2,结束点Y坐标YEDGE2例:SPH5,2,5,7,610.在工作平面起点通过半径和转动角度生成球体命令:SPHERE,半径RAD1,半径RAD2,转动角度THETA1,转动角度THETA2 例:SPHERE,2,5,0,6011.生成圆锥体命令:CONE,底面半径RBOT,顶面半径RTOP,底面高Z1,顶面高Z2,转动角度THETA1,转动角度THETA2例:CONE,10,20,0,50,0,180下一讲:布尔操作第七天目标:掌握常用的布尔操作命令1.沿法向延伸面生成体命令:VOFFST,面的编号NAREA,面拉伸的长度DIST,关键点增量KINC 例:VOFFST,1,2,,2.通过坐标的增量延伸面生成体命令:VEXT,面1的编号NA1,面2的编号NA2,增量NINC,X方向的增量DX,Y方向的增量DY,Z方向的增量DZ, RX, RY, RZ例:VEXT,1,5,1,1,2,2,3.面绕轴旋转生成体命令:VROTA T,面1的编号NA1,面2的编号NA2,NA3, NA4, NA5, NA6,定位轴关键点1编号PAX1,定位轴关键点2编号PAX2,旋转角度ARC,生成体的段数NSEG例:VROTAT,1,2,,,,,4,5,360,44.沿线延伸面生成体命令:VDRAG,面1的编号NA1,面2的编号NA2, NA3, NA4, NA5, NA6,导引线1的编号NLP1,导引线2的编号NLP2, NLP3, NLP4, NLP5, NLP6例:VDRAG,2,3,,,,,8,5.线绕轴旋转生成面命令:AROTA T,线1的编号NL1, NL2, NL3, NL4, NL5, NL6,定位轴关键点1的编号PAX1,定位轴关键点2的编号PAX2,旋转角度ARC,生成面的段数NSEG例:AROTAT,3,4,,,,,6,8,360,46.沿线延伸线生成面命令:ADRAG,线1的编号NL1,NL2, NL3, NL4, NL5, NL6,导引线1的编号NLP1, NLP2, NLP3, NLP4, NLP5, NLP6例:ADRAG,3,,,,,,87.同理可以延伸关键点,相应的命令如下: LROTAT, NK1, NK2, NK3, NK4, NK5, NK6, PAX1, PAX2, ARC, NSEG LDRAG, NK1, NK2, NK3, NK4, NK5, NK6, NL1, NL2, NL3, NL4, NL5, NL6 各选项的含义雷同于上.8.延伸一条线命令:LEXTND,线的编号NL1,定位关键点编号NK1,延伸的距离DIST,原有线是否保留控制项KEEP例:LEXTND,5,2,1.5,09.布尔操作:加命令:LCOMB,线编号NL1,线编号NL2,是否修改控制项KEEP例:LCOMB,2,5注:对面和体的相应为:V ADD,AADD.选项的含义都类似10.布尔操作:粘接和搭接搭接的核心关键字为:OVLAP,随实体的不同略有不同,如:对体为VOVLAP对面为AOVLAP对线为LOVLAP粘接的核心关键字为:GLUE,随实体的不同略有不同,如:对体为VGLUE对面为AGLUE对线为LGLUE但其他的选项的含义是类似的,这里就不再累述.下一讲:移动,复制,映射,删除...第八天目标:掌握体素的移动,复制,删除,映射一.移动关键点命令:KMODIF,关键点编号NPT,移动后的坐标X,移动后的坐标Y,移动后的坐标Z例:KMODIF,5,0,0,2二.移动复制关键点命令:KGEN,复制次数选项ITIME,起始关键点编号NP1,结束关键点编号NP2,增量NINC,偏移DX,偏移DY,偏移DZ,关键点编号增量KINC,生成节点单元控制项NOELEM,原关键点是否被修改选项IMOVE例:KGEN,2,1,10,1,2,2,2,,,,注:IMOVE选项说明,设置为0时,不修改原关键点,即为复制,设置为1时,修改原关键点,即为移动,从而通过控制IMOVE选项实现移动或复制.三.移动复制线命:LGEN,ITIME,NL1,NL2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVE各选项的含义同上四.移动复制面命:AGEN,ITIME,NA1,NA2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVE各选项的含义同上五.移动复制体命令:VGEN,ITIME,NV1,NV2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVE各选项的含义同上六.修改面的法向方向命令:ANORM,面的编号ANUM,单元的法向方向是否修改选项NOEFLIP 例:ANORM,2七.体素的删除基本的命令为:*DELE组合不同的关键字形成不同的命令如:KDELE,LDELE,ADELE,VDELE基本的命令格式为:*DELE,起始体素编号N*1,结束体素编号N*2,增量NINC,是否删除体素下层的元素选项KSWP如:LDELE,2,5,1,1八.体素的映射基本的命令为:*SYMM组合不同的关键字形成不同的命令如:KSYMM,LSYMM,ARSYM,VSYMM基本的命令格式为:*SYMM,映射轴选项NCOMP,起始体素编号N*1,结束体素编号N*2,增量NINC,关键点编号增量KINC,NOELEM, IMOVE如:VSYMM,X,1,10,1,,,,下一讲:网格划分常用命令。
ANSYS_APDL
驱动 ANSYS 命令 / 菜单函数
菜单项函数
*ABBR, ANSYSWEB, Fnc_HomePage
*ABBR, POWRGRPH, Fnc_/GRAPHICS
*ABBR, QUIT , Fnc_/EXIT
*ABBR, RESUM_DB, RESUME
*ABBR, SAVE_DB , SAVE
R1= 或 *SET,R1, R1=‘’ 或 *SET,R1,’’
APDL技术培训
参数相关操作——字符参数
1. 字符参数用法
2. 字符参数的限制 3. 强制替换/动态置换 4. 数学表达式 5. 数学函数
APDL技术培训
参数相关操作——字符参数用法
使用： – 文件名和扩展名变量（最多8个字符） – 未知的命令名
APDL技术培训
2. APDL专题内容
• 参数
• 参数表达式 • 参数函数
• Toolbar（工具条）
• 读取数据库数据 • 查询数据库数据
• 矢量/矩阵运算
• 流程控制
• 读写数据文件
• ANSYS命令
• 宏及其加密
• GUI（用户界面）
• 应用技巧
APDL技术培训
APDL建模实例
利用APDL实现壳单元的变厚度及复杂三维实体建模
• 不能使用ANSYS标识字（Label）
参数相关操作—— Scalar参数的定义
1. 命令 *SET 定义
2. 赋值号‚=‛定义 3. GUI菜单定义
Utility Menu > Parameters > Scalar Parameters
4. 启动时驱动命令定义 5. 提取ANSYS数据库数据赋值定义
ANSYS APDL命令流详解-7几何建模技巧
⑶ 改变工作文件名 GUI：Utility Menu>File>Change Jobname 命令：/FILNAME, Fname, Key Fname---工作文件名称，不能超过32个字符。
缺省值为FILE或用户自己定义的名称。 Key---LOG和ERR文件是否改名。如为0或OFF则使用既有的
⑷ 改变当前工作目录 GUI：Utility Menu>File>Change Directory 命令：/CWD, DIRPATH 其中DIRPATH为新工作目录的全路径名。当指定的新工作路 径不存在时，则不会改变路径，且给出错误信息。该命令可以 使用系统认可的任何目录，包括中文命名的目录。
⑸ 指定主标题 GUI：Utility Menu>File>Change Title 命令：/TITLE, Title 其中Title为主标题，最多72个字符，用%将参数或表达式括起 来也可进行替换。该主标题可显示在屏幕上的图形区，还可用 /STITLE指定子标题。
ROTX,ROTY,ROTZ）；
DISP（U,ROT）；
TEMP。FX,FY, FZ ；
F (FX,FY, FZ)；
MX,MY,MZ；
M (MX,MY, MZ)；
FORC (F and M)等。
该命令所选择的自由度为其它命令所使用，例如可被D或F
命令使用。例如：
DOFSEL,S,UZ
!选择UZ自由度
D,ALL,ALL
!则所有节点的UZ自由度被约束
5. 组件及其选择 ANSYS中将由同类型图素组成的集称为“元件”（component）， 而由多个元件组成的集称为“组件”（assembly），多个组件也可
组成新的组件，有时不必区分元件和组件。利用组件可方便建模
ANSYS APDL命令流详解-7几何建模技巧
该命令执行后，其后所有要生成的文件都会以新的文件名命
名。工作文件名不能为中文，可以为数字、字母及特殊符号等
组成；一旦不接受所给出的工作文件名，ANSYS会直接采用缺 省工作文件名。
⑺ 恢复数据库
GUI：Utility Menu>File>Resume from GUI： Utility Menu>File>Resume Jobname.db 命令：RESUME, Fname, Ext, --, NOPAR, KNOPLOT Fname和Ext同上。 NOPAR---参数恢复控制。如为0（缺省），包括标量参数在 内，所有在当前数据库中的数据都会被文件“Fname.Ext”中 的 数据代替，当Fname和Ext为空时，则为“缺省文件.DB”。 如为 1，除标量参数外，其它所有在当前数据库中的数据都 会被文 件“Fname.Ext”中的数据代替，当有数组参数时应避免使用此 选项，因为会用任意值赋给数组参数。 KNOPLOT---自动显示控制参数，如为1则不自动显示。
⑹ 保存数据库 GUI：Utility Menu>File>Save as GUI：Utility Menu>File>Save as Jobname.db 命令：SAVE, Fname, Ext, --, Slab Fname,Ext---Fname数据库路径和文件名，最多可用248个字
符。缺省时，路径为当前工作目录，文件名为 当前工作文件名。Ext为扩展名，可用8个字符， 缺省为“DB”。 Slab---保存方式参数。如为ALL（缺省），保存模型数据、求 解数据和后处理数据；如为MODEL则仅保存模型数据
ANSYS建模apdl命令流实例应用
大桥全长2996.8m，其中主桥采用跨度为101.5+188.5+580+217.5+159.5+116m的钢桁梁斜拉桥；非通航孔正桥采用6孔跨径64m预应力混凝土简支箱梁；东引桥采用16孔梁长32.6m预应力混凝土简支箱梁；跨大堤桥采用48.9+86+48.8m预应力混凝土连续箱梁；西引桥采用15孔梁长32.6m预应力混凝土简支梁及2孔梁长24.6m预应力混凝土简支梁，其中宁安线采用箱梁，阜景线采用T梁。
主桥采用103+188.5+580+217.5+159.5+117.5m两塔钢桁斜拉桥方案，全长1366m。
主梁为三片主桁钢桁梁，桁间距2x14m，节间长14.5m，桁高15m。
主塔为钢筋混凝土结构，塔顶高程+204.00m，塔底高程-6.00m，斜拉索为空间三索面，立面上每塔两侧共18对索，全桥216根斜拉索。
所有桥墩上均设竖向和横向约束，4#塔与主梁之间设纵向水平约束，3#塔与梁间使用带限位功能的粘滞阻尼器。
主梁为”N”字型桁式，横向采用三片桁结构，主桁的横向中心距各为14m，桁高15m，节间距14.5m[2]。
结构构造主桥采用两塔钢桁斜拉桥方案，主梁为三片主桁钢桁梁，主桁上下弦杆均为箱型截面，上弦杆内高1000mm，内宽1200mm，板厚20～48mm。
下弦杆内高1400mm，宽1200mm，板厚20～56mm。
下弦杆顶板向桁内侧加宽700mm与整体桥面板焊接。
腹杆主要采用H型截面。
H型杆件宽1200mm，高720和760mm，板厚20～48mm。
根据不同的受力区段选用不同的杆件截面，在辅助墩附近的压重区梁段，腹杆采用箱型截面杆件。
主桁采用焊接杆件，整体节点。
在节点外以高强度螺栓拼接的结构形式，上下弦杆四面等强对接拼装。
H型腹杆采用插入式连接。
箱型腹杆采用四面与主桁节点对拼的连接形式。
主桁拼接采用M30高强螺栓。
表1.2 安庆长江大桥主要工程数量表表 2.1 设计构件节点和单元数表 2.2安庆长江铁路大桥模型主要参数列表表2.3 模型实常数/nerr,0!将参数读入数据库finish/clear/PREP7!单元类型编号et,1,beam44et,2,shell63et,3,link8!材料类型编号Q420/Q370/拉索-1，混凝土C40/C50-2，刚臂-3 mp,ex,1,2.1e11mp,prxy,1,0.3mp,dens,1,7850mp,alpx,1,1e-5mp,ex,2,3.5e7mp,prxy,2,0.16mp,dens,2,2500mp,alpx,2,1e-5mp,ex,3,1e15mp,prxy,3,1mp,dens,3,0mp,alpx,3,0!读取自定义截面并编号*dim,name,char,24name(1)='Sec_1a'name(2)='Sec_2a'name(3)='Sec_3a'name(4)='Sec_4a'name(5)='Sec_5a'name(6)='Sec_6a'name(7)='Sec_7a'name(8)='Sec_1'name(9)='Sec_2'name(10)='Sec_3'name(11)='Sec_4'name(12)='Sec_5'name(13)='Sec_6'name(14)='Sec_7'name(15)='Sec_8'name(16)='Sec_9'name(17)='Sec_10'name(18)='Sec_11'name(19)='Sec_12'name(20)='Sec_13'name(21)='Sec_14'name(22)='Sec_15'name(23)='Sec_16'name(24)='Sec_x2'*do,i,1,24,1sectype,i,beam,mesh,secread,name(i),,,mesh*enddo!将ta_sec参数读入数据库!读取自定义截面并编号*dim,name2,char,15name2(1)='ta_1'name2(2)='ta_2'name2(3)='ta_3'name2(4)='ta_4'name2(5)='ta_5'name2(6)='ta_6'name2(7)='ta_7'name2(8)='ta_8'name2(9)='ta_9'name2(10)='ta_10'name2(11)='ta_11'name2(12)='ta_12'name2(13)='ta_13'name2(14)='ta_14'*do,i,1,14,1sectype,40+i,beam,mesh,secread,name2(i),,,mesh*enddoSECTYPE, 26, BEAM, HREC, , 0 SECOFFSET, USER, 0.1, 0.266SECDATA,0.2,0.266,0.006,0.006,0.006,0.006,0,0,0,0 SECTYPE, 27, BEAM, I, , 0SECOFFSET, USER, 0, 0.584SECDATA,0.240,0.240,0.6,0.016,0.016,0.012,0,0,0,0 SECTYPE, 28, BEAM, T, T_nin, 0 SECOFFSET, USER, 0, 1.4SECDATA,0.6,1.4,0.032,0.018,0,0,0,0,0,0SECTYPE, 29, BEAM, T, T_max, 0SECOFFSET, USER, 0, 2.1SECDATA,0.6,2.1,0.032,0.016,0,0,0,0,0,0 SECTYPE, 31, BEAM, HREC, , 0SECOFFSET, CENTSECDATA,0.548,0.500,0.016,0.016,0.016,0.016,0,0,0,0 SECTYPE, 32, BEAM, I, , 0SECOFFSET, CENTSECDATA,0.560,0.560,0.500,0.028,0.028,0.016,0,0,0,0 !刚臂的截面SECTYPE, 100, BEAM, CSOLID, , 0 SECOFFSET, CENTSECDATA,0.06,0,0,0,0,0,0,0,0,0r,1,r,2,0.016,!拉索截面控制!7-349r,3,134.31e-4,!7-301r,4,115.84e-4,!7-283r,5,108.91e-4,!7-241r,6,100.000e-4,finish!开始建立模型/prep7!********************************************* !!!xiaXianGan!!!********************************************* *SET,j,-14*do,i,1,(94*25+1)*2,94*25+1n,i,0,j,0n,94*25+i,1363.000,j,0FILL,i,94*25+i,94*25-1,,1,,,!中桁*if,i,eq,94*25+2,then!7截面type,1mat,1secnum,14*do,a,1,3*25,1E,i-1+a,i+a*enddo*do,b,1,11*25,1E,35*25-1+i+b,35*25+i+b *enddo*do,c,1,8*25,1E,77*25-1+i+c,77*25+i+c *enddo!6截面type,1mat,1secnum,13*do,a,1,3*25,1E,i+3*25-1+a,i+3*25+a*enddo*do,b,1,3*25,1E,32*25-1+i+b,32*25+i+b *enddo*do,c,1,3*25,1E,46*25-1+i+c,46*25+i+c *enddo*do,d,1,1*25,1E,i+76*25-1+d,i+76*25+d *enddo*do,e,1,7*25,1E,87*25-1+i+e,87*25+i+e *enddo!5截面type,1mat,1secnum,12*do,a,1,25,1E,8*25-1+i+a,8*25+i+a*enddo*do,b,1,2*25,1E,30*25-1+i+b,30*25+i+b *enddo*do,c,1,2*25,1*enddo*do,d,1,2*25,1E,72*25-1+i+d,72*25+i+d *enddo!4截面type,1mat,1secnum,11*do,a,1,3*25,1E,9*25-1+i+a,9*25+i+a*enddo*do,b,1,4*25,1E,26*25-1+i+b,26*25+i+b *enddo*do,c,1,3*25,1E,51*25-1+i+c,51*25+i+c *enddo*do,d,1,4*25,1E,68*25-1+i+d,68*25+i+d *enddo!3截面type,1mat,1secnum,10*do,a,1,1*25,1E,7*25-1+i+a,7*25+i+a*enddo*do,b,1,5*25,1E,12*25-1+i+b,12*25+i+b *enddo*do,c,1,4*25,1E,22*25-1+i+c,22*25+i+c *enddo*do,d,1,4*25,1E,54*25-1+i+d,54*25+i+d *enddo*do,e,1,5*25,1E,63*25-1+i+e,63*25+i+e *enddo!2截面type,1mat,1secnum,9*enddo*do,b,1,2*25,1E,17*25-1+i+b,17*25+i+b*enddo*do,c,1,1*25,1E,21*25-1+i+c,21*25+i+c*enddo*do,d,1,1*25,1E,58*25-1+i+d,58*25+i+d*enddo*do,e,1,2*25,1E,61*25-1+i+e,61*25+i+e*enddo*do,f,1,2*25,1E,74*25-1+i+f,74*25+i+f*enddo*do,g,1,1*25,1E,85*25-1+i+g,85*25+i+g*enddo!1截面type,1mat,1secnum,8*do,a,1,2*25,1E,19*25-1+i+a,19*25+i+a*enddo*do,b,1,2*25,1E,59*25-1+i+b,59*25+i+b*enddo*do,c,1,1*25,1E,86*25-1+i+c,86*25+i+c*enddo!左边桁*elseif,i,eq,(94*25+1)*2+1,then !7截面type,1mat,1secnum,7*do,a,1,3*25,1E,i+a,i-1+a*enddo*do,b,1,11*25,1*do,c,1,8*25,1E,77*25+i+c,77*25-1+i+c *enddo!6截面type,1mat,1secnum,6*do,a,1,3*25,1E,i+3*25+a,i+3*25-1+a*enddo*do,b,1,3*25,1E,32*25+i+b,32*25-1+i+b *enddo*do,c,1,3*25,1E,46*25+i+c,46*25-1+i+c *enddo*do,d,1,1*25,1E,i+76*25+d,i+76*25-1+d *enddo*do,e,1,7*25,1E,87*25+i+e,87*25-1+i+e *enddo!5截面type,1mat,1secnum,5*do,a,1,25,1E,8*25+i+a,8*25-1+i+a*enddo*do,b,1,2*25,1E,30*25+i+b,30*25-1+i+b *enddo*do,c,1,2*25,1E,49*25+i+c,49*25-1+i+c *enddo*do,d,1,2*25,1E,72*25+i+d,72*25-1+i+d *enddo!4截面type,1mat,1secnum,4*do,a,1,3*25,1*do,b,1,4*25,1E,26*25+i+b,26*25-1+i+b *enddo*do,c,1,3*25,1E,51*25+i+c,51*25-1+i+c *enddo*do,d,1,4*25,1E,68*25+i+d,68*25-1+i+d *enddo!3截面type,1mat,1secnum,3*do,a,1,1*25,1E,7*25+i+a,7*25-1+i+a*enddo*do,b,1,5*25,1E,12*25+i+b,12*25-1+i+b *enddo*do,c,1,4*25,1E,22*25+i+c,22*25-1+i+c *enddo*do,d,1,4*25,1E,54*25+i+d,54*25-1+i+d *enddo*do,e,1,5*25,1E,63*25+i+e,63*25-1+i+e *enddo!2截面type,1mat,1secnum,2*do,a,1,1*25,1E,6*25+i+a,6*25-1+i+a*enddo*do,b,1,2*25,1E,17*25+i+b,17*25-1+i+b *enddo*do,c,1,1*25,1E,21*25+i+c,21*25-1+i+c *enddo*do,d,1,1*25,1E,58*25+i+d,58*25-1+i+dE,61*25+i+e,61*25-1+i+e *enddo*do,f,1,2*25,1E,74*25+i+f,74*25-1+i+f *enddo*do,g,1,1*25,1E,85*25+i+g,85*25-1+i+g *enddo!1截面type,1mat,1secnum,1*do,a,1,2*25,1E,19*25+i+a,19*25-1+i+a *enddo*do,b,1,2*25,1E,59*25+i+b,59*25-1+i+b *enddo*do,c,1,1*25,1E,86*25+i+c,86*25-1+i+c *enddo!右边桁*else!7截面type,1mat,1secnum,7*do,a,1,3*25,1E,i-1+a,i+a*enddo*do,b,1,11*25,1E,35*25-1+i+b,35*25+i+b *enddo*do,c,1,8*25,1E,77*25-1+i+c,77*25+i+c *enddo!6截面type,1mat,1secnum,6*do,a,1,3*25,1E,i+3*25-1+a,i+3*25+aE,32*25-1+i+b,32*25+i+b *enddo*do,c,1,3*25,1E,46*25-1+i+c,46*25+i+c *enddo*do,d,1,1*25,1E,i+76*25-1+d,i+76*25+d *enddo*do,e,1,7*25,1E,87*25-1+i+e,87*25+i+e *enddo!5截面type,1mat,1secnum,5*do,a,1,25,1E,8*25-1+i+a,8*25+i+a*enddo*do,b,1,2*25,1E,30*25-1+i+b,30*25+i+b *enddo*do,c,1,2*25,1E,49*25-1+i+c,49*25+i+c *enddo*do,d,1,2*25,1E,72*25-1+i+d,72*25+i+d *enddo!4截面type,1mat,1secnum,4*do,a,1,3*25,1E,9*25-1+i+a,9*25+i+a*enddo*do,b,1,4*25,1E,26*25-1+i+b,26*25+i+b *enddo*do,c,1,3*25,1E,51*25-1+i+c,51*25+i+c *enddo*do,d,1,4*25,1E,68*25-1+i+d,68*25+i+d *enddomat,1secnum,3*do,a,1,1*25,1E,7*25-1+i+a,7*25+i+a*enddo*do,b,1,5*25,1E,12*25-1+i+b,12*25+i+b *enddo*do,c,1,4*25,1E,22*25-1+i+c,22*25+i+c *enddo*do,d,1,4*25,1E,54*25-1+i+d,54*25+i+d *enddo*do,e,1,5*25,1E,63*25-1+i+e,63*25+i+e *enddo!2截面type,1mat,1secnum,2*do,a,1,1*25,1E,6*25-1+i+a,6*25+i+a*enddo*do,b,1,2*25,1E,17*25-1+i+b,17*25+i+b *enddo*do,c,1,1*25,1E,21*25-1+i+c,21*25+i+c *enddo*do,d,1,1*25,1E,58*25-1+i+d,58*25+i+d *enddo*do,e,1,2*25,1E,61*25-1+i+e,61*25+i+e *enddo*do,f,1,2*25,1E,74*25-1+i+f,74*25+i+f *enddo*do,g,1,1*25,1E,85*25-1+i+g,85*25+i+g *enddo!1截面secnum,1*do,a,1,2*25,1E,19*25-1+i+a,19*25+i+a*enddo*do,b,1,2*25,1E,59*25-1+i+b,59*25+i+b*enddo*do,c,1,1*25,1E,86*25-1+i+c,86*25+i+c*enddo*endif*SET,j,j+14*enddo!*********************************************!!!T_beam AND shell63's nodes!!!*********************************************/prep7ngen,2,7053,1,2351,1,0,0,0.7,ngen,4,2351,7054,7054+2350,1,0,0.57,0,ngen,4,2351,7054+3*2351,7054+3*2351+2350,1,0,0.60,0, ngen,3,2351,7054+6*2351,7054+6*2351+2350,1,0,0.45,0, ngen,2,2351,7054+8*2351,7054+8*2351+2350,1,0,0.60,0, ngen,3,2351,7054+9*2351,7054+9*2351+2350,1,0,0.45,0, ngen,2,2351,7054+11*2351,7054+11*2351+2350,1,0,0.70,0,local,11,0,0,-7,0nsym,y,2351*12,7054+2351,32914+2*2351,1csys,0nsym,y,58775,7054,65828,1ngen,2,122252,2352,2352+2350,1,0,0,0.7,!生成边上4条U肋type,1*do,h,6,9,1*do,k,1,2350,1e,2351*h+k,2351*h+1+k *enddo*enddo!生成T梁1type,1mat,1secnum,27*do,k,1,2350,1e,2351*10+k,2351*10+1+k *enddo!生成U肋2条type,1mat,1secnum,26*do,h,11,12,1*do,k,1,2350,1e,2351*h+k,2351*h+1+k *enddo*enddo!生成T梁2type,1mat,1secnum,27*do,k,1,2350,1e,2351*13+k,2351*13+1+k *enddo!生成U肋另外2条type,1mat,1secnum,26*do,h,14,15,1*do,k,1,2350,1e,2351*h+k,2351*h+1+k *enddo*enddo!镜像四分之一纵向的单元!（最好用*get 最大节点号单元号）esym,,2351*12,7051,30550,1!生成横梁type,1mat,1secnum,29*do,h,7054,9404,25*do,k,h,h+11*2351,2351e,k,k+2351*enddo*enddo*do,h,37617,39967,25*do,k,h,h+10*2351,2351e,k,k+2351*enddo*enddo*do,h,35266,37616,25e,h,h+2351*12*enddo!生成横肋type,1mat,1secnum,28*do,ah,7059,9384,25*do,ac,0,15,5*do,ak,ah+ac,ah+ac+11*2351,2351 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*enddo*enddo*do,h,37617,37617+2349,1e,h,h+1,h+1+124604-37617,h+124604-37617*enddocsys,0esym,,58775,131654,190403,1*do,h,124604,124604+2349,1e,h,h+1,h+1-(124604-96392),h-(124604-96392)*enddo!!!ShangXianGan!!!********************************************* /prep7real,1*SET,Nmax1,300000*SET,j,-14*do,i,Nmax1+1,Nmax1+(92*25+1)*2,92*25+1n,i,14.50,j,15.00n,92*25+i,1348.50,j,15.00FILL,i,92*25+i,,,,,,!中桁*if,i,eq,Nmax1+92*25+2,then!13截面type,1mat,1secnum,20*do,a,1,2*25,1E,i-1+a,i+a*enddo*do,b,1,6*25,1E,3*25-1+i+b,3*25+i+b*enddo*do,c,1,3*25,1E,70*25-1+i+c,70*25+i+c*enddo*do,d,1,10*25,1E,74*25-1+i+d,74*25+i+d*enddo*do,e,1,3*25,1E,85*25-1+i+e,85*25+i+e*enddo*do,f,1,1*25,1E,91*25-1+i+f,91*25+i+f*enddo!12截面type,1mat,1secnum,19*do,a,1,1*25,1E,i+2*25-1+a,i+2*25+a*do,b,1,1*25,1E,9*25-1+i+b,9*25+i+b *enddo*do,c,1,8*25,1E,35*25-1+i+c,35*25+i+c *enddo*do,d,1,1*25,1E,i+69*25-1+d,i+69*25+d *enddo*do,e,1,1*25,1E,73*25-1+i+e,73*25+i+e *enddo*do,f,1,3*25,1E,88*25-1+i+f,88*25+i+f 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nn=450000n,1+nn,870,0,158.9n,13+nn,870,0,132.5n,20+nn,870,0,115n,22+nn,870,0,110.5n,63+nn,870,0,110.5n,52+nn,870,-19,-6n,62+nn,870,-11.5,-34.5n,93+nn,870,19,-6n,103+nn,870,11.5,-34.5n,104+nn,870,-19,-6n,107+nn,870,19,-6fill,1+nn,13+nn,11,fill,13+nn,20+nn,6,fill,20+nn,22+nn,1,fill,22+nn,52+nn,29,fill,52+nn,62+nn,9,fill,63+nn,93+nn,29,fill,93+nn,103+nn,9,fill,104+nn,107+nn,2,real,1type,1mat,2secnum,53*do,a,1+nn,12+nn,1E,a,a+1*enddotype,1mat,2secnum,52*do,b,13+nn,19+nn,1E,b,b+1*enddotype,1mat,2secnum,51*do,b,20+nn,21+nn,1E,b,b+1*enddosecnum,46*do,b,22+nn,51+nn,1E,b,b+1*enddotype,1mat,2secnum,42*do,b,52+nn,61+nn,1E,b,b+1*enddotype,1mat,2secnum,46*do,b,63+nn,92+nn,1E,b,b+1*enddotype,1mat,2secnum,42*do,b,93+nn,102+nn,1E,b,b+1*enddotype,1mat,2secnum,54*do,b,104+nn,106+nn,1E,b,b+1*enddo!************************************************ !!link!!************************************************ 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mm=450000*do,j,nn+1+40*25,nn+2301*3,2301*do,a,j,10*25+j,25type,3mat,1real,3E,a,mm+3mm=mm+1*enddomm=450000*enddo*do,j,nn+1+51*25,nn+2301*3,2301*do,a,j,2*25+j,25type,3mat,1real,4E,a,mm+14mm=mm+1*enddo*enddo*do,j,nn+1+54*25,nn+2301*3,2301*do,a,j,2*25+j,25type,3mat,1real,5E,a,mm+17mm=mm+1*enddomm=450000*enddo*do,j,nn+1+57*25,nn+2301*3,2301type,3mat,1real,6E,j,mm+20mm=450000*enddo!***************************************WS mm=450000*do,j,nn+1+61*25,nn+2301*3,2301type,3mat,1real,6E,j,mm+20mm=450000*enddo*do,j,nn+1+62*25,nn+2301*3,2301*do,a,j,2*25+j,25type,3mat,1real,5E,a,mm+19mm=mm-1*enddomm=450000*enddo*do,j,nn+1+65*25,nn+2301*3,2301*do,a,j,2*25+j,25type,3mat,1real,4E,a,mm+16mm=mm-1mm=450000*enddo*do,j,nn+1+68*25,nn+2301*3,2301 *do,a,j,10*25+j,25type,3mat,1real,3E,a,mm+13mm=mm-1*enddomm=450000*enddonummrg,nodenumcmp,nodeFINISH。
ANSYS APDL命令流详解-1前言
2 Ux,Uy,
2+1 Uz Rotx, Roty,
2+1 Rotz
EPCSDF GB
EDGB
EDGB EPCS DGB
EDGB
具有塑性等功能
不 对 称 截 面 ，可 偏 移中心轴 拉压弯扭，常用3D 梁元
拉压弯及圣文南扭转； 开口或闭口截面
拉压弯扭，不对称截面， 可偏移中心轴，可释放节 点自由度，可采用梁截面
1.1ANSYS功能与软件结构
1.1.2 软件分析功能
结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析、耦合场分析等。
结构分析有七种类型，功能如下： ⑴静力分析：用于求解静力载荷作用下结构的静态行为， 可以考虑结构的线性和非线性特性。非线性特性如大变 形、大应变、应力刚化、接触、塑性、超弹、蠕变等。 ⑵特征屈曲分析：用于计算线性屈曲荷载和屈曲模态。 非线性屈曲分析和循环对称屈曲分析属于静力分析类型， 不属于特征值屈曲分析类型。 ⑶模态分析：计算线性结构的固有频率和振型，可采用 多种模态提取方法。可计算自然模态、预应力模态、阻 尼复模态、循环模态等。
1.1ANSYS功能与软件结构
1.1.5 输入方式
命 令 流 方 式 是 融 GUI 方 式 、 APDL、UPFs、UIDL、 MAC，甚至TCL/TK于一个文本文件中，可通过/input 命令（或Utility Menu>File>Read Input From…）读入 并执行，也可通过拷贝该文件的内容粘贴到命令行中 执行。命令流方式可包含上述多种方式，例如仅仅将 命令罗列起来相当于命令方式，这对于初学者而言可 能更容易接受。 命令流方式的主要优点有： ①修改简单：不必考虑因操作错误造成模型的重大损 失，也不必考虑DB文件的重要性而不断保存；可以随 时修改参数进而改变几何模型和有限元模型等，一切 都变得那么简单和方便。
ANSYS模态分析教程及实例讲解
结构动态特性的改善方法
增加结构阻尼
通过增加结构阻尼，可以有效地吸收和消耗振动能量，减小结构 的振动幅值和响应时间。
优化结构布局
通过合理地布置结构的质量、刚度和阻尼分布，可以改善结构的动 态特性，提高结构的稳定性和安全性。
加强关键部位
对于关键部位，应加强其刚度和稳定性，以减小其对整体结构的振 动影响。
ansys模态分析教程及实例讲解
目 录
• 引言 • ANSYS模态分析基础 • ANSYS模态分析实例 • 模态分析结果解读 • 模态分析的优化设计 • 总结与展望
01 引言
ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
01
了解模态分析在工程领域的应用 价值，如预测结构的振动特性、 优化设计等。
02
掌握ANSYS软件进行模态分析的 基本原理和方法。
挑战
未来模态分析面临的挑战主要包括处理大规模复杂结构 、模拟真实环境下的动力学行为以及提高分析的实时性 。随着结构尺寸和复杂性的增加，如何高效地处理大规 模有限元模型和计算海量数据成为亟待解决的问题。同 时，为了更准确地模拟实际工况下的结构动力学行为， 需要发展更加逼真的边界条件和载荷条件设置方法。此 外，提高模态分析的实时性对于一些实时监测和反馈控 制的应用场景也具有重要的意义。
模态分析基于振动理论，将复杂结构系统分解为若干个独立的模态，每个模态具有 特定的固有频率和振型。
模态分析可以帮助工程师了解结构的动态行为，预测结构的振动响应，优化结构设 计。
模态分析的步骤
建立模型
施加约束
求解
结果分析
根据实际结构建立有限 元模型，包括几何形状、 材料属性、连接方式等。
根据实际工况，对模型 施加约束条件，如固定
如何学习ANSYS命令流及APDL简解
ANSYS没有像其他软件一样的工具图标，但是可以把一些经常 用的功能通过自定义按钮的方式添加到Toolbar里面。
主要用到了*ABBR(Abbreviation的缩写)命令，其格式为 *ABBR,按钮上的标签名称,按钮调用的命令或宏的名称
命令*ABBR的使用格式如下: *ABBR,Abbr,string abbr:显示在工具条上的缩写名,最多可包含8个字符. string:Abbr所代表的ANSYS命令,系统UIDL函数名或宏名的缩写字符串.如果*ABBR命令 的值域string是一个宏名,那么该宏必须放在指定的宏搜索路径下.
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Dare Design 2014
上篇
简介及准备
如何学习ALeabharlann SYS命令和APDL >ANSYS命令按照功能可分为三个大类：前 处理命令、后处理命令、和结果查看命令， 每个大类有自己对应的处理器，/PREP7处 理器，后处理/POST1、/POST26等。 ANSYS有超过1000条命令，很难有人把 这些完完全全记住，我建议先学习APDL语 法及规则，记住常用的关键词，配合这些关 键词套用需要的命令。然后了解常用的 ANSYS命令。对于ANSYS常用命令的学习 ，网上资料很多，更详细的用法可以在 ANSYS主菜单-help-help topic中查找。
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Dare Design 2014
上篇
简介及准备
如何学习ANSYS命令和APDL >
图1 APDL在ANSYS14.5 帮助中的位置
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Dare Design 2014
工欲善其事必先利其
器
（编辑器选择）
多数命令流可以直接拷贝到ANSYS命令提示符栏中运行，但部 分命令不支持这种方式，而且执行速度比较慢。更常用的方法是 将命令流在文本文档中整理好，然后通过/input命令或Utility Menu>File>Read Input From运行。 最常见的文本编辑器就是WINDOWS自带的记事本了，具有 系统自带、功能简单，使用方便的特点，能够满足基本的需求。
ANSYS模态分析教程及实例讲解
任何结构都具有其固有频率（固有周期），其值由其本身的结构所决定 自由振动是一种无衰减力的振动状态，它将永远不停地振动下去。
频率分析的相关知识
• 静力分析中，节点位移是主要的未知量。[K]d=F中[K]为刚度 矩阵，d为节点位移的未知量，而F为节点载荷的已知量。
要点：振动的形式（振形）称为振动模态。 一般从低频开始，称为1阶、2阶、3阶……固有频率，并且具
有与各个固有频率对应的振动模态。
频率分析的相关知识
• 共振（以荡秋千为例） –荡得好的人荡几下马上就能荡得很高
–这是因为与秋千摆动的节拍和时间配合起来的原因。 –换句话说，与秋千的固有频率（固有周期）相配合，这
– 小变形 – 弹性范围内的应变和应力 – 没有诸如两物体接触或分离时的刚度突变。
应力
弹性模量 (EX)
应变
准备工作
A. 哪种分析类型？
• 如果加载引起结构刚度的显著变化，必须进行 非线性分析。引起结构刚度显著变化的典型因 素有： – 应变超过弹性范围（塑性） – 大变形，例如承载的鱼竿 – 两体之间的接触
• 在动力学分析中，增加阻尼矩阵[C]和质量矩阵[M]
上式为典型的在有阻尼的交迫振动方程。当缺少阻尼及外力 时，该缺少阻尼及外力时（自由振动），该方程式简化为
频率分析的相关知识
• 固有振动模态（以弦的振动为例）
– 两端被固定住的弦，以手指弹一下张紧的弦，弦则振动 起来，振动在空气中传播发出声音。弦以下图所示的各
第三讲模态分析
• 在开始ANSYS分析之前，您需要作一些决定， 诸如分析类型及所要创建模型的类型。
• 标题如下：
(完整版)ANSYS模态分析实例和详细过程
均匀直杆的子空间法模态分析1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。
前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。
ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。
2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。
(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。
(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。
指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。
指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度，仅缩减法使用。
(完整版)ANSYS模态分析实例和详细过程
均匀直杆的子空间法模态分析1.模态分析的定义及其应用模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。
同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。
前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped),QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。
ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。
2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。
(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。
(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。
指定分析类型，Main Menu-Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。
指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度，仅缩减法使用。
ANSYS 分析的命令流(APDL语言)
ANSYS 分析的命令流（APDL语言）前面分析的过程都是基于ANSYS用户图形界面(GUI命令流)形式，GUI 形式非常的直观明了，分析过程中通常会采用此种的分析方式。
但是这种分析方式会有一个缺点，就是当我们操作失误时候，没有后退的功能，因此我们不得不重新操作，这样就会给分析带来很多的麻烦。
但如果以命令流的形式进行计算的话就能很容易的减少这些麻烦。
下面就是本次点机前处理和分析计算过程的命令流/UNITS,SI !采用国际单位制/TITLE,2D DIANJI Static Analysis !定义分析名称KEYW,MAGNOD,1*AFUN,DEG !指定角度单位为度/PREP7 !进入前处理器ET,1,PLANE53 !设定单元类型为plane53EMUNIT,MKS !电磁单位LOCAL,12,0,0,0,0,90 !定义局部坐标系12--17LOCAL,13,0,0,0,0,30LOCAL,14,0,0,0,0,330LOCAL,15,0,0,0,0,270LOCAL,16,0,0,0,0,210LOCAL,17,0,0,0,0,150MP,MURX,1,1.0 ! 定义第一种材料的相对磁导率MP,MURX,2,1.0 ! 定义第二种材料的相对磁导率TB,BH,3TBPT,,35.03,0.1 ! 第三种材料的B-H磁化特性TBPT,,46.97,0.2TBPT,,57.32,0.3TBPT,,66.08,0.4TBPT,,74.04,0.5TBPT,,82.01,0.6TBPT,,91.56,0.7TBPT,,103.5,0.8TBPT,,117.83,0.9TBPT,,136.15,1TBPT,,160.83,1.1TBPT,,203.03,1.2TBPT,,286.62,1.3TBPT,,461.78,1.4TBPT,,955.41,1.5TBPT,,2547.8,1.6!TBPLOT,BH,3 !绘制B-H曲线TB,BH,4TBPT,,130,0.1 ! 定义第四种材料的B-H磁化特性TBPT,,170,0.2TBPT,,197,0.3TBPT,,218,0.4TBPT,,250,0.5TBPT,,290,0.6TBPT,,338,0.7TBPT,,400,0.8TBPT,,472,0.9TBPT,,570,1TBPT,,682,1.1TBPT,,810,1.2TBPT,,970,1.3TBPT,,1600,1.4TBPT,,2520,1.5TBPT,,3520,1.6!TBPLOT,BH,4 !绘制B-H曲线MP,MURX,5,1.17 ! 定义第五种材料的相对磁导率MP,MGXX,5,4.4E+005 ! 定义矫顽力矢量为X方向分量MP,MURX,6,1.17 ! 定义第六种材料的相对磁导率MP,MGXX,6,4.4E+005 ! 定义矫顽力矢量为X方向分量MP,MURX,7,1.17 ! 定义第七种材料的相对磁导率MP,MGXX,7,4.4E+005 ! 定义矫顽力矢量为X方向分量MP,MURX,8,1.17 ! 定义第八种材料的相对磁导率MP,MGXX,8,4.4E+005 ! 定义矫顽力矢量为X方向分量MP,MURX,9,1.17 ! 定义第九种材料的相对磁导率MP,MGXX,9,4.4E+005 ! 定义矫顽力矢量为X方向分量MP,MURX,10,1.17 ! 定义第十种材料的相对磁导率MP,MGXX,10,4.4E+005 ! 定义矫顽力矢量为X方向分量RECTNG,-0.00275,0.00275,0.0485,0.062 ! 创建一个矩形RECTNG,-0.00025,0.00025,0.048,0.0485 ! 再创建一个矩形AADD,ALL ! 将两个矩形融合在一起，形成槽结构CSYS,1 !转动工作平面到柱坐标下AGEN,36,3,38,1,,10,0 ! 复制槽/PNUM,AREA,ALL ! 给所有槽编号PCIRC,0.048,0.074 ! 创建定子圆环AOVLAP,ALL !对定子圆环和槽进行交迭布尔操作使得在连接线上共节点PCIRC,0.037,0.047,78,102 ! 创建永磁体极CSYS,1 !转到柱坐标下AGEN,6,3,8,1,,60,0 ! 复制6个磁极PCIRC,0.023,0.047 ! 创建转子圆环AOVLAP,3,10,45,51,57,63,69 ! 对转子圆环与磁极进行交迭操作PCIRC,0.047,0.0475 !创建两层气隙PCIRC,0.0475,0.048AOVLAP,ALLAGLUE,ALL ! 将所有交接面黏在一起NUMCMP,AREA !压缩面编号ASEL,S,AREA,,1,35 !选中槽ASEL,A,AREA,,42AATT,1 !材料定义为1号材料ASEL,S,AREA,,45ASEL,A,AREA,,43 !选中气隙AATT,2 !材料定义为2号材料ASEL,S,AREA,,46 !选中定子铁芯AATT,3 !材料定义为3号材料ASEL,S,AREA,,44 !选中转子磁轭AATT,4 !材料定义为4号材料ASEL,S,AREA,,40 !选中第1-6个永磁体磁极AATT,5,,,12 !材料定义为5-10号材料ASEL,S,AREA,,39AATT,6,,,13ASEL,S,AREA,,38AATT,7,,,14ASEL,S,AREA,,41AATT,8,,,15ASEL,S,AREA,,37AATT,9,,,16ASEL,S,AREA,,36AATT,10,,,17/PNUM,MAT,1 !打开材料编号APLOT !重新显示ALLSEL,ALL !选择所有实体SMRTSIZE,1 !指定智能网格划分等级L AMESH,ALL !智能网格划分!ESEL,S,MAT,,1!CM,ARM,ELEM!FMAGBC,'ARM'!SA VE,DIANJI_2D_MESH.db !保存!SA VEFINISH !完成网格划分/SOLU !进入求解器ANTYPE,STATIC !选择静态磁场分析NROPT,AUTO !采用牛顿---拉夫森迭代方法!ASEL,S,AREA,,1,35 !选中槽!ASEL,A,AREA,,42!BFE,ALL,JS,1,,,15000000 !施加电流密度LOCAL,11,1 ! 定义柱坐标系FLST,2,8,4,ORDE,4FITEM,2,289FITEM,2,-292FITEM,2,561FITEM,2,-564DL,P51X, ,AZ,0, !加边界条件ALLSEL,ALLMAGSOLV!SA VE,EMAGE_2D_MESH.db !保存!SA VEFINISH/POST1PLF2D,27,0,10,1 !显示磁力线图FMAGSUM,'ARM' ！对电磁力求和plvect,B,,,,VECT,ELEM,ON,0 !显示磁感应强度矢量plvect,H,,,,VECT,ELEM,ON,0 !显示磁场强度矢量/GRAPHICS,POWERA VRES,2PLNSOL,B,SUM !显示磁通密度等值云图flishESEL,S,MAT,,2CM,ARM,ELEM!生成一个组件FMAGSUM,'ARM'！以下命令流是保存图片时使用，使其背景为白，结合PlotCtrlsHard ﹥Copy命令可设置格式/GRAPHICS,POWER/RGB,INDEX,100,100,100, 0/RGB,INDEX, 80, 80, 80,13/RGB,INDEX, 60, 60, 60,14/RGB,INDEX, 0, 0, 0,15/REPLOT !背景反白显示/SHOW,JPEG,,0JPEG,QUAL,75,JPEG , ORIENT, HORIZJPEG , Color, 2JPEG , TMOD, 1/GFILE,600,EPLOT/SHOW,CLOSE/DEVICE,VECTOR,0。
ANSYS命令流、二次开发与HELP文档之-APDL细节
对于一个打算要进入ANSYS-APDL领域的初学者来说，在使用APDL完成一个作品之前，首先要了解APDL在使用时其本身定义的语法规则和在使用该工具时的一些容易不被引起重视但容易出错而导致初学者一头雾水和郁闷的地方，这一篇从APDL的语法特点、注意细节和如何完成第一个简单的APDL模块三个方面讲述如何使用APDL来完成自己的开发过程。
1 APDL的语法特点如任何一门编程语言有自己的语法规则一样，基于ANSYS的APDL语言也有自己的语法特点和语法规则，以解释问题的方式对该篇第一部分进行描述。
可进行APDL编程的适用平台？APDL可以有三种编辑形式，第一种是ANSYS自带的宏命令编辑器，但只能编写简单的宏命令，因为行数限制无法编辑大型的宏程序；第二种是PSPAD编辑器，该编辑器的特点是和ANSYS命令连接，输入命令的前几个字母能够显示出所有以这些字母开头的命令，写命令流时比较方便，能够从网上下载到这个软件；第三种也是最简单的一种就是建一个记事本文件将其扩展名.txt改为.mac之后直接在里面编写程序语句，编写完成之后直接在ANSYS平台下就能够运行刚刚写好的APDL程序了。
APDL编程的程序行组成？APDL语言与大多数的编程语言一样都有条件语句（IF..ENDIF）、循环语句（DO…）、跳转语句(GOTO)等，这些功能语句在ANSYS的help文档ANSYS Parametric Design Language Guide部分有详细的介绍，这里仅是抛砖引玉，而非具体解释。
如何快速搭建APDL程序模块？基于ANSYS平台的APDL程序模块是绝大分得ANSYS命令和小部分的APDL功能语句组成，而ANSYS本身具有分析过程命令纪录的功能，即在分析过程中，生成的.log记事本文件就是它在分析时用到的所有命令。
当拿到一个问题进行分析，并且想要使用APDL工具进行开发最终形成自动分析模块时，最简捷和快速的方法是先摸清一次分析的全部过程，然后拿自动生成的.log文件进行修改形成自己的程序代码，并在此基础上添加进APDL功能语句，最后将.log文件改成.mac文件形成完成的宏文件。
ANSYS APDL命令流建模及模态分析实例相关内容
本文介绍了轮毂的ANSYS APDL命令流建模及模态分析实例相关内容。
ANSYS命令流及注释五个辐条的轮毂!!初始化ANSYS环境!FINISH/CLEAR !清空内存/FILNAM,WHEEL5 !文件名/TITILE,WHEEL5 PARAMETER MODELING !工作名!!定义几何尺寸参数!R1=180R2=157R3=75R4=75R5=30R6=28R7=20R8=90R9=60S_HOLE=5TH1=48TH2=23TH3=11TH4=180TH5=40TH6=45TH7=105TH8=25TH9=15TH10=25TH11=13/VIEW,1,1,1,1 !改变视图/ANG,1/PNUM,LINE,1/PNUM,AREA,1/PNUM,VOLU,1/NUMBER,1!!关键点!/PREP7k,1,r5,r7,0k,2,r4-ky(1),ky(1),0k,3,r4,0,0k,4,r1,0,0k,5,kx(4),th5-th9,0k,6,r1-th8,ky(5),0k,7,kx(6),th4/2,0k,8,kx(7)+th11,ky(7)+th10,0 k,9,kx(8),th4-th3,0k,10,kx(4),ky(9),0k,11,kx(4),th4,0k,12,r2,ky(11),0k,13,kx(12),ky(8),0k,14,kx(7)-th3,ky(7),0k,15,kx(14),th5,0k,16,r3+r6,ky(15),0k,17,kx(3),r7+th1,0k,18,kx(1),ky(17),0k,19,kx(16),ky(17),0k,20,kx(2),0,0k,21,0,0,0k,22,0,th1+r7,0*ask,s_hole,'the number of hole',5 !宏!!创建轮毂面!lstr,1,2 !连接1，2关键点，形成直线larc,2,3,20,r7 !以20点为圆心r7为半径，2，3点为端点作弧线lstr,3,4lstr,4,5lstr,5,6lstr,6,7lstr,7,8lstr,8,9lstr,9,10lstr,10,11lstr,11,12lstr,12,13lstr,13,14lstr,14,15lstr,15,16larc,16,17,19,r6lstr,17,18lstr,18,1al,allcm,an-all,area !形成组件!!创建实体模型!allsel,allvrotat,an-all,,,,,,21,22,360,S_hole, !旋转拉伸形成体cm,v-an-all,volu!!减去孔洞!vsel,nonewpro,,-90, !绕Y轴转动工作平面cswpla,11,1,1,1csys,11wpoff,r8*sin(180/s_hole),r8*cos(180/s_hole)RPR4,3,-th5,th5/2,r9,, !创建三角形adele,96LFILLT,182,181,10, , !在直线182，181间形成半径10的圆角LFILLT,182,183,10, ,LFILLT,183,181,10, ,LARC,98,100,21,144,ldele,182asel,noneal,181,184,187,185,183,186 !连接各线形成面cm,sanjiao_hole,areavext,sanjiao_hole,,,0,0,th5,,,, !以th5为厚度形成体cm,v_hole,voluvgen,s_hole,all,,,,360/s_hole,,,0 !旋转拉伸形成s_hole个体cm,v-hole,voluvsel,allvsbv,v-an-all,v-hole !布尔运算减去体，形成孔洞cm,v-an-all,voluALLSEL,ALL!!定义单元属性!et,1,solid45mp,ex,1,71000 !铝合金材料特性mp,nuxy,1,0.33mp,dens,1,2720!!划分单元创建网格模型!SMRT,5 !自由网格划分MSHAPE,1,3DMSHKEY,0FLST,5,5,6,ORDE,2FITEM,5,11FITEM,5,-15CM,_Y,VOLUVSEL, , , ,P51XCM,_Y1,VOLUCHKMSH,'VOLU'CMSEL,S,_YVMESH,_Y1finish!!保存!saveAPLOT/SOLUFLST,2,5,5,ORDE,5 !约束固定FITEM,2,19FITEM,2,38FITEM,2,57FITEM,2,76FITEM,2,95/GODA,P51X,ALL,*DEL,_FNCNAME !函数加载*DEL,_FNCMTID*DEL,_FNC_C1*DEL,_FNCCSYS*SET,_FNCNAME,'jiazai'*DIM,_FNC_C1,,1*SET,_FNC_C1(1),5*SET,_FNCCSYS,11! /INPUT,111.func,,,1*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,7,1,,,,%_FNCCSYS% !! Begin of equation: 1000*{X}/cos(180/s_hole)*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), %_FNC_C1(1)%*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 1000, 0, 0, 2 *SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, 2*SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, -1, 0, 180, 0, 0, 17*SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -3, 0, 1, -1, 4, 17 *SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -1, 10, 1, -3, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 4, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, 99, 0, 1, -3, 0, 0 ! End of equation: 1000*{X}/cos(180/s_hole) FLST,2,3,1,ORDE,3 !确定加载点位置FITEM,2,37FITEM,2,54FITEM,2,354/GOF,P51X,FX, %JIAZAI%/STA TUS,SOLU !求解SOLVE/VIEW,1,1,1,1/ANG,1/REP,FAST/SOLUANTYPE,2 !模态求解MSA VE,0MODOPT,LANB,10EQSLV,SPARMXPAND,10, , ,1LUMPM,0PSTRES,0MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFF/STA TUS,SOLUSOLVEFINISHSave模型图网格划分位移图应变图应力图应力模态(其中之一)。
ANSYS高级分析之-APDL基础
在谐响应分析中，需要考虑结构的阻尼和频率响应。使用 ANSYS的APDL，用户可以定义载荷和边界条件，并执行谐 响应分析。
瞬态分析实例
总结词
详细描述
总结词
详细描述
瞬态分析用于研究结构在随时 间变化的载荷作用下的响应。
瞬态分析用于确定结构在非稳 态载荷作用下的动态响应，包 括位移、速度、加速度和应力 等参数。通过瞬态分析，可以 评估结构的动态性能和疲劳寿 命。
详细描述
在模态分析中，需要考虑结构的 阻尼和约束条件。使用ANSYS的 APDL，用户可以定义模态参数、 选择模态提取方法，并执行模态 分析。
谐响应分析实例
总结词
谐响应分析用于研究结构在周期性载荷作用下的响应。
总结词
谐响应分析在旋转机械、电子设备和车辆工程等领域具有 广泛应用。
详细描述
谐响应分析用于确定结构在正弦或余弦载荷作用下的稳态 响应。通过谐响应分析，可以评估结构在不同频率下的动 态性能和疲劳寿命。
APDL的优势与不足
APDL的优势与不足
学习曲线陡峭
APDL作为高级分析工具，需要用户具备一定的编程基础和专业知 识。
错误排查困难
由于涉及大量参数和命令，APDL的错误排查相对较为复杂。
与其他软件的集成性有限
与其他CAE软件的集成性有待提高，限制了数据交换和协同工作的 能力。
APDL未来的发展趋势
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
通过APDL，用户可以轻松地在 不同模块之间传递参数和数据， 实现复杂模型的自动化分析和优
化。
APDL还可以与其他CAD/CAE软 件进行数据交换，实现更广泛的
应用和集成。
02 APDL基础
ANSYS-APDL的实例学习
ANSYS-APDL的实例学习10.1有限元模型的建立/TITLE，3D analysis on shield tunnel in Metro ! 确定分析标题/NOPR !菜单过滤设置/PMETH，OFF，0KEYW，PR_SET，1KEYW，PR_STRUC，1 !保留结构分析部分菜单/COM，/COM，Preferences for GUI filtering have been set to display: /COM，Structural1．材料、实常数和单元类型定义/clear !更新数据库/prep7 !进入前处理器et,1,solid45 !设置单元类型et,2,mesh200,6save !保持数据（2）定义模型中的材料参数。
!土体材料参数mp,ex,1,3.94e6 !地表层土弹性模量mp,prxy,1,0.35 !地表层土泊松比mp,dens,1,1828 !地表层土密度mp,ex,2,20.6e6 !盾构隧道所在地层参数mp,prxy,2,0.30mp,dens,2,2160mp,ex,3,500e6 !基岩地层参数mp,prxy,3,0.33mp,dens,3,2160!管片材料参数，管片衬砌按各向同性计算mp,ex,4,27.6e9 !管片衬砌弹性模量mp,prxy,4,0.2 !管片衬砌泊松比mp,dens,4,2500 !管片衬砌密度!注浆层，参数按水泥土取值mp,ex,5,1e9 !注浆层弹性模量mp,prxy,5,0.2 !注浆层泊松比mp,dens,5,2100 !注浆层密度save !保持数据第1章大型有限元软件ANSYS简介2 2．建立平面内模型并划分单元（1）在隧道中心线定义局部坐标，便于后来的实体选取。
local,11,0,0,0,0 !局部笛卡儿坐标local,12,1,0,0,0 !局部极坐标csys,11 !将当前坐标转换为局部坐标wpcsys,-1 !同时将工作平面转换到局坐标cyl4,,,,,2.7,90 !画部分圆半径为2.7cyl4,0,0,2.7,0,3,90 !画管片层部分圆cyl4,0,0,3,0,3.2,90 !画注浆层部分圆rectng,0,4.5,0,4.5 !画外边界矩形aovlap,all !做面递加nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号rectng,4.5,31.5,0,4.5 !画矩形面nummrg,all !合并所有元素numcmp,all !压缩所有元素编号save !保持数据（2）划分单元，如图10-1所示。
ansysapdl命令流输入方法
ansysapdl命令流输入方法ANSYS APDL命令流输入方法概述ANSYS APDL（ANSYS Parametric Design Language）是ANSYS软件中的一种命令流输入方法，它允许用户通过输入一系列的命令来定义模型、设置分析条件、运行分析和获取结果。
本文将介绍ANSYS APDL的基本输入方法和常用命令，帮助读者了解如何使用APDL进行工程分析。
ANSYS APDL使用命令流输入方法，即通过输入一系列的命令来完成模型定义、分析设置和结果获取。
用户可以将这些命令保存在一个文本文件中，然后通过ANSYS界面中的命令输入窗口或者批处理脚本来执行这些命令。
下面是一个简单的命令流输入示例：! 定义节点n,1,0,0n,2,1,0n,3,1,1n,4,0,1! 定义单元et,1,PLANE42r,1,0.1type,1mat,1real,1secnum,1secdata,1emodif,1,1e7! 定义边界条件d,1,1,ux,0d,2,2,ux,0d,3,2,uy,0d,4,1,uy,0! 施加荷载f,2,fx,1000! 求解solve! 输出结果finish在这个示例中，首先通过n命令定义了4个节点，然后通过et、r、type、mat、real等命令定义了一个平面应力单元，并给定了单元的材料属性和几何参数。
接着使用d命令定义了边界条件，限制了节点1和节点2的x方向位移为0，节点2和节点3的y方向位移为0。
然后使用f命令施加了一个1000N的水平力。
最后使用solve 命令求解模型，并使用finish命令结束分析。
常用命令ANSYS APDL提供了丰富的命令用于定义模型、设置分析条件和获取结果。
下面是一些常用的命令：1. n：定义节点，可以指定节点的坐标；2. et：定义单元类型，可以选择不同类型的单元，如平面应力单元、平面应变单元等；3. r：定义单元属性，如单元的厚度、截面积等；4. type：定义单元类型属性，如材料特性、几何特性等；5. mat：定义材料属性，如杨氏模量、泊松比等；6. real：定义实体特性，如单元类型、材料类型等；7. secnum：定义截面类型，如圆形、矩形等；8. secdata：定义截面参数，如半径、宽度、高度等；9. emodif：修改单元材料属性；10. d：定义边界条件，如位移约束、固支约束等；11. f：定义荷载，如力、压力等；12. solve：求解模型；13. finish：结束分析。
ANSYS_数据文件读写的APDL命令详解及实例
ANSYS 数据文件读写的APDL命令详解及实例作者：huright一 FORTRAN数据格式I格式(又叫整数格式)一般形式：Iw 或：Iw.m其中：w 一个数据占的位数宽度（又称“字段宽度”），m 需要输出的最少数字位数。
例1：（1）数字在指定的区域内向右端靠齐，如果数字位数比指定的字段宽度w小，则左边补以空格。
负数的符号也包含在字段宽度内。
（2）如果数字的位数超过了规定的字段宽度w，则不输出有效数据，而在该字段宽度范围内充满“*”符号。
（3）如果数字的位数超过了m,则按实际应输出的位数输出（但条件是不能超过w)。
m 不包括负号所占的一列。
F格式(又叫小数型格式)一般形式：Fw.dw 各数值占的总位数 d 输出数据的小数位数（小数点后的位数）。
例1：（1）数字在指定的区域内向右端靠齐，如果数字位数（含小数点和符号位）比指定的字段宽度w小，则左边补以空格；如果数字的位数超过了规定的字段宽度w，则不输出有效数据，而在该字段宽度范围内充满“*”符号。
（2）如果数据的小数位数比指定的小数位数d小，则在小数右边补0以凑足d位；如果小数位数大于d位，则输出时多于的小数位数按“四舍五入”规则舍去。
（3）假设b为数据整数部分的位数，则应使w≥b+d+1(小数点占一列），如果输出负数，则应保证w≥b+d+2(小数点和负号各占一列）。
（4）用F格式输出时应注意，由于难以事先确切估计出数据的大小，输出大的数时容易产生“宽度不够”的错误（由于w不够大），输出小的数时会出现丢掉有用数字的情况（由于d不够大而将后面的数字截去），这就是“大数印错，小数印丢”。
E格式(又叫指数型格式)一般形式：w.dw 各数值占的总位数，d 输出数据的小数位数（小数点后的位数）。
例1：（1）采取标准化的指数形式输出一个实数，d为以指数形式出现的数据的数字部分的小数位数。
（2）指数部分一般占4列，其中字母“E”和指数的符号各占一列，指数2列。
ansys apdl实例
ansys apdl实例ANSYS Parametric Design Language (APDL) 是一种强大的编程语言，用于创建复杂的有限元分析模型和执行高级分析任务。
下面是一个使用APDL 的案例，展示了如何使用它进行结构分析：案例描述：有一个悬臂梁，承受固定端部的垂直集中载荷。
要求使用APDL 建立模型，分析在不同集中载荷作用下悬臂梁的位移。
1.创建模型：首先，使用APDL 创建悬臂梁的几何模型。
可以使用命令流来完成，例如：bash复制代码/prep7BLC4,0,0,1,1MP,EX,1,200000MP,PRXY,1,0.3MAT1,1VMESH,ALL/solu这段代码使用了ANSYS 的标准前处理命令，创建了一个四边形薄片（BLC4），定义了材料属性（弹性模量MP,EX 和泊松比MP,PRXY），然后对模型进行网格划分（VMESH,ALL）。
2. 施加载荷和边界条件：在模型创建完成后，需要施加载荷和边界条件。
假设在固定端部施加垂直集中载荷，可以使用以下命令：bash复制代码/soluF,1,FY,-1000S,1,UY,0.0这段代码在固定端部施加了垂直向下大小为1000 N 的集中载荷（F,1,FY,-1000），并约束了该端的垂直位移（S,1,UY,0.0）。
3. 进行求解：完成载荷和边界条件的设置后，可以进行求解。
使用以下命令：bash复制代码/soluSOLVE4.结果后处理：求解完成后，需要查看和分析结果。
可以使用以下命令：bash复制代码/post1PLDISP,2FINISH这段代码显示了悬臂梁的位移等值线（PLDISP,2）。
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本文介绍了轮毂的ANSYS APDL命令流建模及模态分析实例相关内容。
ANSYS命令流及注释
五个辐条的轮毂
!
!初始化ANSYS环境
!
FINISH
/CLEAR !清空内存
/FILNAM,WHEEL5 !文件名
/TITILE,WHEEL5 PARAMETER MODELING !工作名
!
!定义几何尺寸参数
!
R1=180
R2=157
R3=75
R4=75
R5=30
R6=28
R7=20
R8=90
R9=60
S_HOLE=5
TH1=48
TH2=23
TH3=11
TH4=180
TH5=40
TH6=45
TH7=105
TH8=25
TH9=15
TH10=25
TH11=13
/VIEW,1,1,1,1 !改变视图/ANG,1
/PNUM,LINE,1
/PNUM,AREA,1
/PNUM,VOLU,1
/NUMBER,1
!
!关键点
!
/PREP7
k,1,r5,r7,0
k,2,r4-ky(1),ky(1),0
k,3,r4,0,0
k,4,r1,0,0
k,5,kx(4),th5-th9,0
k,6,r1-th8,ky(5),0
k,7,kx(6),th4/2,0
k,8,kx(7)+th11,ky(7)+th10,0 k,9,kx(8),th4-th3,0
k,10,kx(4),ky(9),0
k,11,kx(4),th4,0
k,12,r2,ky(11),0
k,13,kx(12),ky(8),0
k,14,kx(7)-th3,ky(7),0
k,15,kx(14),th5,0
k,16,r3+r6,ky(15),0
k,17,kx(3),r7+th1,0
k,18,kx(1),ky(17),0
k,19,kx(16),ky(17),0
k,20,kx(2),0,0
k,21,0,0,0
k,22,0,th1+r7,0
*ask,s_hole,'the number of hole',5 !宏
!
!创建轮毂面
!
lstr,1,2 !连接1，2关键点，形成直线
larc,2,3,20,r7 !以20点为圆心r7为半径，2，3点为端点作弧线lstr,3,4
lstr,4,5
lstr,5,6
lstr,6,7
lstr,7,8
lstr,8,9
lstr,9,10
lstr,10,11
lstr,11,12
lstr,12,13
lstr,13,14
lstr,14,15
lstr,15,16
larc,16,17,19,r6
lstr,17,18
lstr,18,1
al,all
cm,an-all,area !形成组件
!
!创建实体模型
!
allsel,all
vrotat,an-all,,,,,,21,22,360,S_hole, !旋转拉伸形成体
cm,v-an-all,volu
!
!减去孔洞
!
vsel,none
wpro,,-90, !绕Y轴转动工作平面
cswpla,11,1,1,1
csys,11
wpoff,r8*sin(180/s_hole),r8*cos(180/s_hole)
RPR4,3,-th5,th5/2,r9,, !创建三角形
adele,96
LFILLT,182,181,10, , !在直线182，181间形成半径10的圆角LFILLT,182,183,10, ,
LFILLT,183,181,10, ,
LARC,98,100,21,144,
ldele,182
asel,none
al,181,184,187,185,183,186 !连接各线形成面
cm,sanjiao_hole,area
vext,sanjiao_hole,,,0,0,th5,,,, !以th5为厚度形成体
cm,v_hole,volu
vgen,s_hole,all,,,,360/s_hole,,,0 !旋转拉伸形成s_hole个体cm,v-hole,volu
vsel,all
vsbv,v-an-all,v-hole !布尔运算减去体，形成孔洞
cm,v-an-all,volu
ALLSEL,ALL
!
!定义单元属性
!
et,1,solid45
mp,ex,1,71000 !铝合金材料特性mp,nuxy,1,0.33
mp,dens,1,2720
!
!划分单元创建网格模型
!
SMRT,5 !自由网格划分MSHAPE,1,3D
MSHKEY,0
FLST,5,5,6,ORDE,2
FITEM,5,11
FITEM,5,-15
CM,_Y,VOLU
VSEL, , , ,P51X
CM,_Y1,VOLU
CHKMSH,'VOLU'
CMSEL,S,_Y
VMESH,_Y1
finish
!
!保存
!
save
APLOT
/SOLU
FLST,2,5,5,ORDE,5 !约束固定
FITEM,2,19
FITEM,2,38
FITEM,2,57
FITEM,2,76
FITEM,2,95
/GO
DA,P51X,ALL,
*DEL,_FNCNAME !函数加载
*DEL,_FNCMTID
*DEL,_FNC_C1
*DEL,_FNCCSYS
*SET,_FNCNAME,'jiazai'
*DIM,_FNC_C1,,1
*SET,_FNC_C1(1),5
*SET,_FNCCSYS,11
! /INPUT,111.func,,,1
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,7,1,,,,%_FNCCSYS% !
! Begin of equation: 1000*{X}/cos(180/s_hole)
*SET,%_FNCNAME%(0,0,1), 0.0, -999
*SET,%_FNCNAME%(2,0,1), 0.0
*SET,%_FNCNAME%(3,0,1), %_FNC_C1(1)%
*SET,%_FNCNAME%(4,0,1), 0.0
*SET,%_FNCNAME%(5,0,1), 0.0
*SET,%_FNCNAME%(6,0,1), 0.0
*SET,%_FNCNAME%(0,1,1), 1.0, -1, 0, 1000, 0, 0, 2 *SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, 2
*SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, -1, 0, 180, 0, 0, 17
*SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -3, 0, 1, -1, 4, 17 *SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -1, 10, 1, -3, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 4, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, 99, 0, 1, -3, 0, 0 ! End of equation: 1000*{X}/cos(180/s_hole) FLST,2,3,1,ORDE,3 !确定加载点位置
FITEM,2,37
FITEM,2,54
FITEM,2,354
/GO
F,P51X,FX, %JIAZAI%
/STA TUS,SOLU !求解
SOLVE
/VIEW,1,1,1,1
/ANG,1
/REP,FAST
/SOLU
ANTYPE,2 !模态求解
MSA VE,0
MODOPT,LANB,10
EQSLV,SPAR
MXPAND,10, , ,1
LUMPM,0
PSTRES,0
MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFF
/STA TUS,SOLU
SOLVE
FINISH
Save
模型图
网格划分
位移图
应变图
应力图
应力模态(其中之一)。