ANSYS中函数边界条件加载
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函数边界条件加载
在分析过程中，有时会遇到比较复杂的边界 条件的变量一般是时间、温度或者坐标位置。比 如说，所施加的载荷并不是一个常值，随着坐标 位置变化而不同，或随时间而变化，或同时随坐 标和时间变化；热场分析时，模型边界上的对流 边界条件随坐标位置变化而不同等。
三种方法实现复杂边界条件的施加
第一种，也是最常用的方法，可通过ANSYS主菜单中的函 数编辑器和加载器来实现，可通过GUI方式来实现整个过程， 操作界面简明易懂，方便查错和调试。 第二种方法是通过表参数的方法来实现。表参数的最大特点 就是提供按行、列和面的下标进行线性插值的功能，可以用 于定义随时间变化的边界条件或者载荷、响应谱曲线、压力 曲线、材料-温度曲线、磁性材料的B-H曲线等。这是一种非 常直接和有效的方法，就方法本质而言，第一种方法中用函 数编辑器定义的函数文件，最终还是要用函数加载器调入并 定义成表参数供用户使用。 第三种方法是使用ANSYS提供的APDL语言，编程实现复杂 边界条件的施加。这种方法适用于中、高级用户，利用 APDL的强大功能可以实现很多GUI操作无法实现的边界条 件的施加。
应用实例
一个空心圆壳结构，其侧视图如图所示，半径为 7850mm,壁厚44mm,承受风速60m/s的风激励，底部圆边 为简支约束。在分析中，根据风洞实验可将风激励简化为 加载函数： p = 0.441× | sin ωt | （0.5 × cos 2φ × cos θ − sin 2 φ） ×
在ANSYS的全局球坐标系中，加载函数表示为：
*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -1, 9, 1, -1, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, -1, 15, 1, -1, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -2, 0, 0.441, 0, 0, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -1, 10, 1, 4, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 17, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -1, 0, 0.5, 0, 0, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,11,1), 0.0, -1, 10, 1, 3, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,12,1), 0.0, -4, 0, 1, -2, 3, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,13,1), 0.0, -1, 9, 1, 4, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,15,1), 0.0, -5, 0, 1, -1, 17, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,16,1), 0.0, -1, 0, 1, -4, 2, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -2, 0, 1, -3, 3, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, 99, 0, 1, -2, 0, 0
OMEGA=2 *DEL,_FNCNAME *DEL,_FNCMTID *DEL,_FNC_C1 *DEL,_FNCCSYS *SET,_FNCNAME,'wind' *DIM,_FNC_C1,,1 *SET,_FNC_C1(1),OMEGA *SET,_FNCCSYS,2
!设定风激励的频率OMEGA为2
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,18,1,,,,%_FNCCSYS% *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, 1, 17, 3, 1
sfa,all,,pres,%wind% allsel nsel,s,loc,y,7850*sin(-30) d,all,ux,0,,,,uy,uz allsel /solu antype,4 trnopt,full kbc,0 time,3*2*3.14/OMEGA nsub,3*12 outres,all,all allsel solve save !选择下部圆边上所有节点
p = 0.441* abs(sin(ω{TIME})) * （0.5 * cos({Z })^2 * cos({Y }) −百度文库(sin({Z })^ 2)
设定风激励的频率OMEGA为2，即W=2.
fini /clear,nostart *afun,deg /prep7 et,1,93 r,1,44 mp,ex,1,2.094e5 mp,prxy,1,0.262 mp,dens,1,7.83e-6 csys,1 k,1,7850,90 k,2,7850,0 k,3,7850,-30 k,100, l,1,2 l,2,3 arotat,1,2,,,,,1,100,360 aesize,all,1000 csys mshape,0 mshkey,1 amesh,all
在分析过程中，有时会遇到比较复杂的边界 条件的变量一般是时间、温度或者坐标位置。比 如说，所施加的载荷并不是一个常值，随着坐标 位置变化而不同，或随时间而变化，或同时随坐 标和时间变化；热场分析时，模型边界上的对流 边界条件随坐标位置变化而不同等。
三种方法实现复杂边界条件的施加
第一种，也是最常用的方法，可通过ANSYS主菜单中的函 数编辑器和加载器来实现，可通过GUI方式来实现整个过程， 操作界面简明易懂，方便查错和调试。 第二种方法是通过表参数的方法来实现。表参数的最大特点 就是提供按行、列和面的下标进行线性插值的功能，可以用 于定义随时间变化的边界条件或者载荷、响应谱曲线、压力 曲线、材料-温度曲线、磁性材料的B-H曲线等。这是一种非 常直接和有效的方法，就方法本质而言，第一种方法中用函 数编辑器定义的函数文件，最终还是要用函数加载器调入并 定义成表参数供用户使用。 第三种方法是使用ANSYS提供的APDL语言，编程实现复杂 边界条件的施加。这种方法适用于中、高级用户，利用 APDL的强大功能可以实现很多GUI操作无法实现的边界条 件的施加。
应用实例
一个空心圆壳结构，其侧视图如图所示，半径为 7850mm,壁厚44mm,承受风速60m/s的风激励，底部圆边 为简支约束。在分析中，根据风洞实验可将风激励简化为 加载函数： p = 0.441× | sin ωt | （0.5 × cos 2φ × cos θ − sin 2 φ） ×
在ANSYS的全局球坐标系中，加载函数表示为：
*SET,%_FNCNAME%(0,2,1), 0.0, -1, 9, 1, -1, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,3,1), 0, -1, 15, 1, -1, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,4,1), 0.0, -2, 0, 0.441, 0, 0, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,5,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,6,1), 0.0, -1, 10, 1, 4, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,7,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,8,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 17, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,9,1), 0.0, -1, 0, 0.5, 0, 0, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,10,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, -4 *SET,%_FNCNAME%(0,11,1), 0.0, -1, 10, 1, 3, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,12,1), 0.0, -4, 0, 1, -2, 3, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,13,1), 0.0, -1, 9, 1, 4, 0, 0 *SET,%_FNCNAME%(0,14,1), 0.0, -2, 0, 2, 0, 0, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,15,1), 0.0, -5, 0, 1, -1, 17, -2 *SET,%_FNCNAME%(0,16,1), 0.0, -1, 0, 1, -4, 2, -5 *SET,%_FNCNAME%(0,17,1), 0.0, -2, 0, 1, -3, 3, -1 *SET,%_FNCNAME%(0,18,1), 0.0, 99, 0, 1, -2, 0, 0
OMEGA=2 *DEL,_FNCNAME *DEL,_FNCMTID *DEL,_FNC_C1 *DEL,_FNCCSYS *SET,_FNCNAME,'wind' *DIM,_FNC_C1,,1 *SET,_FNC_C1(1),OMEGA *SET,_FNCCSYS,2
!设定风激励的频率OMEGA为2
*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,18,1,,,,%_FNCCSYS% *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, 1, 17, 3, 1
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p = 0.441* abs(sin(ω{TIME})) * （0.5 * cos({Z })^2 * cos({Y }) −百度文库(sin({Z })^ 2)
设定风激励的频率OMEGA为2，即W=2.
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