ANSYS使用小技巧

三、如何考虑结构分析中的重力
在结构分析中，如何模拟结构自重和设备重量是一个经常遇到的问题，对于结构 自重有两点要注意： 1． 在材料性质中输入密度，如果不输入密度，则将不会产生重力效果。 2． 因为 ANSYS 将重力以惯性力的方式施加，所以在输入加速度时，其方向应与 实际的方向相反。 对于结构上的设备重量可以用 MASS21 单元来模拟，该单元为一个空间“点”单 元。设备重量可通过单元实常数来输入。下面附上一个小例子（设重力方向向下）。
下面是《ANSYS Verifica源自文库ion Manual》中 VM89.DAT 稍加修改后提取模态质量的 例子：
/PREP7 /TITLE, VM89, NATURAL FREQUENCIES OF A TWO-MASS-SPRING SYSTEM C*** VIBRATION THEORY AND APPLICATIONS, THOMSON, 2ND PRINTING, PAGE 163,EX 6.2-2 ET,1,COMBIN14,,,2 ET,2,MASS21,,,4 R,1,200 ! SPRING CONSTANT = 200 R,2,800 ! SPRING CONSTANT = 800 R,3,.5 ! MASS = .5 R,4,1 ! MASS = 1 N,1 N,4,1 FILL E,1,2 ! SPRING ELEMENT (TYPE,1) AND K = 200 (REAL,1) TYPE,2 REAL,3 E,2 ! MASS ELEMENT (TYPE,2) AND MASS = .5 (REAL,3) TYPE,1 REAL,2 E,2,3 ! SPRING ELEMENT (TYPE,1) AND K = 800 (REAL,2) TYPE,2 REAL,4 E,3 ! MASS ELEMENT (TYPE,2) AND MASS = 1 (REAL,4) TYPE,1 REAL,1 E,3,4 ! SPRING ELEMENT (TYPE,1) AND K = 200 (REAL,1) M,2,UX,3 OUTPR,BASIC,1 D,1,UY,,,4
D,1,UX,,,4,3 FINISH
/SOLU ANTYPE,MODAL MODOPT,subspa,2,,,2,ON MXPAND,2,,,YES SOLVE FINISH
/post1
set,1,1 etabl,kene,kene ssum *get,keneval1,ssum,,item,kene *get,freqval1,mode,1,freq eigen1=(2*3.14159*freqval1)**2 pmass1=2*keneval1/eigen1
ANSYS 使用小技巧
一、ANSYS 查询函数（Inquiry Function）
在 ANSYS 操作过程或条件语句中，常常需要知道有关模型的许多参数值，如 选择集中的单元数、节点数，最大节点号等。此时，一般可通过*GET 命令来获 得这些参数。现在，对于此类问题，我们有了一个更为方便的选择，那就是查询 函数 — Inquiry Function。
AVI（命令－/device,anim,avi） 三维显示设备的 PC： Bitmap（命令－/dv3d,anim,1）
AVI（命令－/dv3d,anim,2） Display List（命令－/dv3d,anim,0） 二维显示设备的 UNIX：Pixmap（缺省，无相应命令） 三维显示设备的 UNIX：Pixmap（命令－/dv3d,anim,1）
同本例一样，通常查询函数有两个变量，但也有一些查询函数只有一个 变量，而有的却有三个变量。 查询函数的种类和数量很多，下面是一些常用、方便而快速快捷的查询函数 1 AREA—arinqr(areaid,key) areaid—查询的面，对于 key=12,13,14 可取为 0； key—标识关于 areaidr 的返回信息 =1， 选择状态 =12，定义的数目 =13，选择的数目 =14，定义的最大数 =-1，材料号
/prep7 et,1,42 et,2,21 r,2,10,10,10 mp,ex,1,2e5 mp,nuxy,1,0.3 mp,dens,1,1 rect,,10,,1 esize,.5 amesh,all type,2 real,2 e,node(5,1,0) fini /solu dk,1,all dk,2,uy, acel,,10 solve fini /post1 plnsol,u,sum,2
二、如何定制 Beam188/189 单元的用户化截面
ANSYS 提供了几种通用截面供用户选用，但有时不能满足用户的特殊需求。为此， ANSYS 提供了用户创建截面（库）的方法。如果你需要创建一个非通用横截面，必须创 建一个用户网格文件。具体方法是，首先创建一个 2-D 实体模型，然后利用 SECWRITE 命令将其保存(Main Menu>Preprocessor>Sections> -Beam-Write Sec Mesh)。该过程 的细节如下：
=-2，单元类型 =-3，实常数 =-4，节点数 =-6，单元数 … arinqr(areaid,key)的返回值 对于 key=1 =0, areaid 未定义 =-1，areaid 未被选择 =1， areaid 被选择 … 2 KEYPOINTS—kpinqr(kpid,key) kpid—查询的关键点，对于 key=12,13,14 为 0 key —标识关于 kpid 的返回信息 =1，选择状态 =12，定义的数目 =13，选择的数目 =14，定义的最大数目 =-1，数料号 =-2，单元类型 =-3，实常数 =-4，节点数，如果已分网 =-7，单元数，如果已分网 kpinqr(kpid,key)的返回值 对于 key=1 =-1,未选择 =0，未定义 =1， 选择
一旦完成上述工作，用户可以在以后分析中读取用户网格文件 (Main Menu > Preprocessor > Sections > -Beam-Read Sect Mesh)，定义成适当的截面 ID 号，就 与通用梁完全一致。要想检查用户截面，只要绘制截面（网格）图（Main
Menu>Preprocessor>Sections>Plot Section）或者列表截面属性（Main Menu>Preprocessor>Sections>List Sections）。
四、如何提取模态质量
模态分析过程中打开振型型则化开关(MODOPT 命令的 Nrmkey 设置为 ON)，ANSYS 程序将自动将每阶模态的最大位移单位化，就可以提取模态质量。计算方法如下：
1、利用 SSUM 对 ETABLE 动能数据求和获得结构总动能(
）；
2、将结构总动能除以
得到 ，其中 是系统的角频率。
5 VOLUMES—vlinqr(vnmi,key) vnmi—查询的体，对于 key=12,13,14 为 0 key—标识关于 vnmi 的返回信息 =1，选择状态 =12，定义的数目 =13，选择的数目 =14，定义的最大数目 =-1，数料号 =-2，单元类型 =-3，实常数 =-4，节点数 =-6，单元数 =-8，单元形状 =-9，中节点单元 =-10，单元坐标系 vlinqr(vnmi,key)的返回值 对于 key=1 =-1,未选择 =0，未定义 =1， 选择
3 LINE—lsinqr(lsid,key) lsid—查询的线段，对于 key=12,13,14 为 0 key—标识关于 lsid 的返回信息 =1， 选择状态 =2, 长度 =12，定义的数目 =13，选择的数目 =14，定义的最大数 =-1，材料号 =-2，单元类型 =-3，实常数 =-4，节点数 =-6，单元数 … 4 NODE—ndinqr(node,key)
1. 创建截面的几何模型（二维面模型）。 2. 对所有线设置单元份数或者单元最大尺寸 (Main Menu>Preprocessor> -Meshing-Size Cntrls>-Lines-Picked Lines 或使用 MeshTool)。记住：保证模型中 的区格（cell）数目不能超过 250 个。 3. 选择菜单 Main Menu>Preprocessor>Sections>-Beam-Write Sec Mesh，弹出 一个拾取窗口，单击 Pick All 拾取包含区格的所有面。 4. ANSYS 自动在所有面上创建区格。在划分网格时，ANSYS 可能显示单元形状差 的消息，也可以被忽略不显示，但是总能看到一条消息“Unable to mesh area....”。 如果已经完成上述工作，你清除所有面上的单元(Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Clear> Areas)，并重复第 2、3、4 步，即必须重新控 制网格密度。 5. 如果第 4 步成功则弹出 Write Section Library File 对话框，File Name 域 填入一个未用过 SECT 文件名，Drives 域指定一个截面文件存放驱动器，Directories 域指定一个截面文件存放目录，然后单击按钮 OK，完成用户截面文件建立。如果在第 3 步中给线指定太多单元份数，区格和节点的数目可能超过限制范围，必须清除所有面 上的单元 2~4 步，直到获得合适数量的区格和节点。
set,1,2 etabl,kene,kene ssum *get,keneval2,ssum,,item,kene *get,freqval2,mode,2,freq eigen2=(2*3.14159*freqval2)**2 pmass2=2*keneval2/eigen2
finish
五、ANSYS 的几种动画模式
Inquiry Function 类似于 ANSYS 的 *GET 命令，它访问 ANSYS 数据库并 返回要查询的数值，方便后续使用。ANSYS 每执行一次查询函数，便查询一次数 据库，并用查询值替代该查询函数。
假如你想获得当前所选择的单元数，并把它作为*DO 循环的上界。传统 的方法是使用*GET 命令来获得所选择的单元数并把它赋给一个变量，则此变量 可以作为*DO 循环的上界来确定循环的次数 *get, ELMAX,elem,,count *do, I, 1, ELMAX … … *enddo 现在你可以使用查询函数来完成这件事，把查询函数直接放在*DO 循环内，它就 可以提供所选择的单元数 *do, I, ELMIQR(0,13) … … *enddo 这里的 ELMIQR 并不是一个数组，而是一个查询函数，它返回的是现在所选择的 单元数。括弧内的数是用来确定查询函数的返回值的。第一个数是用来标识你所 想查询的特定实体（如单元、节点、线、面号等等），括弧内的第二个数是用来 确定查询函数返回值的类型的（如选择状态、实体数量等）。
node—节点号，对于 key=12,13,14 为 0 key—标识关于 node 的返回信息 =1， 选择状态 =12，定义的数目 =13，选择的数目 =14，定义的最大数 =-2，超单元标记 =-3，主自由度 =-4，激活的自由度 =-5，附着的实体模型 ndinqr(node,key)的返回值 对于 key=1 =-1,未选择 =0，未定义 =1， 选择
Q: ANSYS 中有好几种动画模式，但并非同时可用。那么有哪几种类型，何时可用呢？ A: ANSYS 中有四种动画模式：Bitmap，AVI，Display List，Pixmap。该种模式是否可用取决于运 行 环 境 是 UINX 还 是 PC, 以 及 是 使 用 二 维 还是 三 维 显 示 设 备 。 可 以 通 过 选 择 菜单 Utility Menu>PlotCtrls>Device Options(或键入适当的命令)来制作动画。下面是该命令选项的小结： 二维显示设备的 PC： Bitmap（命令－/device,anim,bmp）