ANSYS二次开发与应用简介

ANSYS二次开发与应用简介

目录

1 ANSYS经典界面的二次开发简介 (2)

1.1 利用ANSYS参数化设计语言（APDL）进行开发 (2)

1.2 利用ANSYS用户界面设计语言（UIDL）进行开发 (3)

1.3 利用ANSYS提供的接口软件与ANSYS进行实时交流 (3)

1.4 ANSYS的用户可编程特征（UPFs） (3)

2 ANSYS新一代协同仿真平台WORKBENCH二次开发简介 (4)

3 ANSYS二次开发的典型案例 (5)

4 一个ANSYS二次开发方案详细介绍（国内） (7)

4.1 CCSS的构成 (7)

4.2 ANSYS for CCSS与规范设计模块的关系 (7)

4.3 ANSYS for CCSS的开发方案： (8)

4.3.1 FEA模块将包含如下功能： (8)

4.3.2 评估模块 (9)

4.3.3 部件方法： (10)

5 一个ANSYS二次开发成果详细介绍（国外） (11)

5.1 前 言 (11)

5.2 ANSYS体系结构的优势 (11)

5.3 BladePro程序概览 (12)

5.4 BladePro分析功能概述 (15)

5.5 涡轮机械专用的后处理工具 (15)

5.6 某算例的分析结果 (16)

5.7 总结 (17)

1ANSYS经典界面的二次开发简介

1.1利用ANSYS参数化设计语言（APDL）进行开发

ANSYS参数化设计语言是一种类似于FORTRAN语言的解释执行语言，它主要由两部分构成，其一为ANSYS的命令、内部函数，可以执行ANSYS的所有操作；其二为FORTRAN语言的几乎所有语法和函数，如DO循环、IF-THEN-ELSE结构、SIN和COS等所有三角函数、带参数子程序、“=”赋值语句、SQRT平方开方等运算、取绝对值、乘方等等。因此，可以利用这种APDL语言进行各种参数化建模分析工作，当需要对模型做改动时，只需变化几个参数即可。

优点：可以用于参数化设计；与ANSYS的数据库直接通讯；可以充分利用ANSYS命令所具有的强大功能；编程容易，直管，易于调试；易于修改和扩展。

实际上，进行有限元分析的通用的标准过程为：定义模型及载荷、求解和评判结果。假如求解结果表明有必要修改设计，那么就必须改变模型的几何形状或者材料、载荷数据，并重复上述步骤，特别当模型较复杂或修改较多时，这个过程可能比较繁杂和费时。另外，用户可能希望某些分析成为通用过程，以实现系列标准化分析，通过改变过程的设计参数完成希望的分析。

ANSYS参数设计语言(APDL)的引入为用户提供了自动完成上述工作提供了可能，用户可在APDL中发出指令流，并预先控制指令流的执行条件与路径，程序在执行APDL时自动作出决定。APDL允许复杂的数据输入，使用户实际上对任何设计或分析属性有控制能力，例如尺寸、材料、载荷、约束位置和网格密度等。APDL扩展了传统有限元分析范围之外的能力，并扩充了更高级运算，包括灵敏度研究、零件库参数化建模、设计修改及设计优化。

APDL能充分发挥用户的创造力，提高使用效率，例如航天、航空设备设计单位可用ANSYS 程序轻易分析新设计的所有型号，建立具有参数特征的通用的ANSYS命令流来描述型号设备的基本定义，包括几何形状、舱体参数、材料特性参数、载荷参数以及其它设备所共有的设计参数，通过改变输入命令控制对应的参数值，可以快速地建立和完成所设计的任何型号设备的分析。而且可以控制程序对分析结果进行组合运算以评估设备的设计是否可行。

APDL有下列功能。这些功能可根据需要单独或同时使用。

z参数与数组

z表达式和函数

z分支和循环

z重复功能和缩写

z宏

z用户程序

利用所有这些全局控制特性，通过精心计划，用户能创建一个高度完善的控制方案。该方案将在特定的应用范围内使程序发挥最大效率。

1.2 利用ANSYS用户界面设计语言（UIDL）进行开发

标准ANSYS交互图形界面是驱动ANSYS命令的平台，提供命令的各类输入参数和控制开关接口，使用户在图形级别上进行有限元分析变得直观轻松。用户图形界面设计语言（UIDL）就是按照用户自己的需要，编写或改造ANSYS图形界面的专用设计语言，主要完成以下三种图形界面的设计：

z主菜单系统及子菜单

z对话框和拾取对话框

z帮助系统

通过用户界面设计语言（UIDL），用户可以在扩充ANSYS功能的同时建立起对应的图形驱动界面，如在主菜单的某位置增加菜单项，设计对应的对话框、拾取对话框，实现参数的

输入和其它程序运行的控制，同时提供相应的联机帮助，使操作者能方便地获取系统帮助。

UIDL提供了主菜单、子菜单、拾取菜单、对话框及帮助系统的库函数，用户可以从库中调出一个成员函数，只需修改必要的参数便可轻松生成需要的菜单、对话框或帮助系统。上述过程的完成可以通过文本编辑器完成，亦可以通过ANSYS提供的可视化工具（UIDL Visual Builder）完成，然后插入ANSYS菜单系统中。

可视化UIDL生成工具

1.3 利用ANSYS提供的接口软件与ANSYS进行实时交流

这些接口软件均用标准FORTRAN语言编制，可以进行许多复杂的控制工作，如：在进行非线性分析时中断ANSYS的平衡迭代并检查中间结果、或者改变迭代参数；读取数据库文件、结果文件、矩阵文件等ANSYS的二进制文件中的所有数据；利用ANSYS作前后处理，而用其它软件进行求解等等。

1.4 ANSYS的用户可编程特征（UPFs）

ANSYS在软件内部预留了各种接口，用户可用标准FORTRAN语言和C语言编写自己的外部命令、读取ANSYS的数据库、自定义载荷、编写自己的单元、编写自己的材料本构关系、编写自己的算法、编写自己的优化程序、修改和监控已有的单元、定制自己的分析过程等等，并把这些加入ANSYS中，甚至可以在用户自己的程序中把ANSYS当作子程序调用。