基于APDL的ANSYS网格划分及应用

刘丽贤，马国鹭，赵登峰：基于ＡＰＤＬ的ＡＮＳＹＳ网格划分及应用

拳ＤＩＭ，ＬＡ，ＡＲＲＡＹ，８，５１将实体所属线号

放入ＬＡ二维数组中

’ｋＳＥＴ，ＬＡ（１，１），１５，１６，４，３，１９，５４，２４，５２

１给二维ＬＡ数组赋值

水ＳＥＴ，ＬＡ（１，５），２，１，５，６，１２，８，７，１１

木ＤＩＭ，ＬＢ，ＡＲＲＡＹ，５１将对不同线段划分的段数放入ＬＢ一维数组中

ＬＢ（１）＝２０，３０，１０，２０，４０

堆ＤＯ，ＡＢ，ｌ，５１用双重循环按照设定的段数划分实体所属线

木ＤＯ，Ｃ。１，８

ＬＥＳＩＺＥ，ＬＡ（Ｃ，ＡＢ），，，ＬＢ（ＡＢ），，，，，ｌ！调用线号数组ＬＡ并通过调用段数数组ＬＢ对其设置划分的段数

拳ＥＮＤＤＯ！结束嵌套循环

木ＥＮＤＤＯ！结束外部循环

木ＤＩＭ，ＬＤ，ＡＲＲＡＹ，９，２

ＬＤ（１，１）＝１，１３，２４，４，９，７，１６，１０，１４１将要被划分网格的实体编号按照一定顺序放入二维数组ＬＤ中ＬＤ（１，２）＝２，２６，２１，２７，２５，２３，２２，１５，１７

，ｋＤＯ，ＬＬＤ，ｌ，２１用双重循环划分实体

ＭＡＴ．ＬＩＤ！给被划分的实体赋材料属性

ＲＥＡＬ。ＬＥＤ！给被划分的实体赋实常数

ＭＳＨＡＰＥ．０．２Ｄ

ＭＳＨＫＥＹ，１

，ＩｃＤＯ。Ｕ正，１，９

ＡＳＥＬ，Ｓ，ＬＤ（ＬＬＥ，ＬＥＤ）！调用ＬＤ数组选中将被划分的实体

ＡＭＥＳＨ，ＬＤ（ＵＪＥ，ＬＬＤ）！调用ＬＤ数组选中划分的实体

宰ＥＮＤＤＯ！结束嵌套循环

木ＥＮＤＤＯ！结束外部循环

以上是对该型电视机的ＣＲＴ网格划分的命令流，以相同方式划分电视机壳体肋板和前后外壳等部件。

ＡＰＤＬ划分网格ｂ自由划分ｆ。ｇ梧

图２实体模型网格划分

图２是用ＡＰＤＬ通过以上方式和自由划分网格对长虹ＳＦ２１３６６型电视机的实体模型的网格划分。由单元信息表１可反映出通过ＡＰＤＬ划分的电视机有限元模型的网格质量较好。

表１单元信息对比表

３结论

ＡＮＳＹＳ软件经过几十年的发展，日趋成熟。它不但具有良好的数据库管理和强大的前后处理功能，而且还时刻追踪先进的计算方法和计算机技术，不断提高分析精度和扩展自身的开放性，并提供良好的二次开发功能。在此我们完成了对长虹ＳＦ２１３６６型电视实体模型的网格划分，改善了对复杂实体模型的网格划分效果。

参考文献

［１］王立涛．大型有限元分析软件一ＡＮｓＹｓ的应用技巧［Ｊ］．安徽工程科技学院学报，２００３，１８（３）：１８－１９．

［２］马霄．ＡＮＳＹＳ的网格划分技巧［Ｊ］．矿山机械，２００４，５７（５）：６５－６６．

［３］龚曙光，谢桂兰．ＡＮＳＹＳ操作命令与参数化设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００４．

ＧｒｉｄＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＡＮＳＹＳａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＡＰＤＬ

ＬＩＵ厶一ｘｉａｎＭＡＧｕｏ—ｌｕＺＨＡＯ眈略垂，ｌｇ

（ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ６２１０１０）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ咖ｄｄｉｖｉｓｉｏｎＯｉｌｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆａｎａｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｓｈｏｒｔｌｙ

ｂａｓｅｄｏｎｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅｇｒｉｄｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｉｖｉｓｉｏｎｏｒｄｅｒｉｓｐｒｏｇｒａｍｍｅｄａｅ—ｃｏｒｄｉｎｇｔｏ

ＡＰＤＬ．Ｔｈｅ酣ｄｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆＣＨＡＮＧＨｏｎｇＳＦ２１３６６ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：加ｄｄｉｖｉｓｉｏｎ；ＡｎｓｙｓＰａｒａｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇｎＬａｎｇｕａｇｅ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ

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基于APDL的ANSYS网格划分及应用

作者：刘丽贤， 马国鹭， 赵登峰， LIU Li-xian， MA Guo-lu， ZHAO Deng-feng

作者单位：西南科技大学,绵阳,621010

刊名：

重庆科技学院学报（自然科学版）

英文刊名：JOURNAL OF CHONGQING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCES

EDITION)

年，卷(期)：2008，10(5)

被引用次数：1次

1.王立涛大型有限元分析软件-ANSYS的应用技巧[期刊论文]-安徽工程科技学院学报 2003(03)

2.马霄ANSYS的网格划分技巧[期刊论文]-矿山机械 2004(05)

3.龚曙光.谢桂兰ANSYS操作命令与参数化设计 2004

1.学位论文马书敏门机参数化有限元分析系统的开发2006

门式启闭机是水电站的重要组成部分，传统的门式启闭机门架结构的设计存在着设计任务繁重，设计效率低下的缺点。将有限元法应用于门架的设计过程，可以大大减少设计工作量，提高设计的效率。

本文应用大型通用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言APDL和面向对象的编程语言VisualC++联合开发门式启闭机门架结构的参数化有限元分析系统。该系统适用于结构相似、启闭力较大、结构比较复杂的门机的门架结构。该系统共包括四个部分：用户界面模块、ANSYS计算模块、VC调用接口模块和后处理模块。用VC的对话框编程来编制用户界面模块，用ANSYS的参数化设计语言APDL编写ANSYS计算模块，并通过VC调用接口模块，将VC与APDL编写的命令流嵌套起来：用VC将APDL命令流写入指定的文本文件中，并提取对话框控件中的数据赋给APDL中的数据变量，然后通过批处理方式启动ANSYS调用APDL命令流进行建模、网格划分、载荷施加以及计算等有限元分析过程，计算完毕之后就可以通过后处理模块对结果进行查看处理。

在该系统的开发中，选取了四种工况下的载荷组合对门架结构进行有限元分析。通过将该系统应用于某工程实例，并将该实例的理论计算门架静刚度值与有限元分析值进行比较，验证了该系统的可行性和计算结果的可参考性。

2.学位论文唐兴斌高速线材轧机减速器中间轴失效分析及改进研究2000

该论文通过对断裂两轴的初步分析,确定从应力集中的角度来考虑发生断裂的原因,接着采用线弹性有限元理论,应用先进的大型结构分析在限元软件ANSYS对轴类零件进行线弹性分析,借助于其强有力的计算功能以及前后处理图形功能,对两断轴按照最大和最小盈量、磨擦力传递扭矩或键传递扭矩等工况进行设计模型和实际模型的计算.该论文还从中国的加工能力出发,将原图纸设计的卸载槽方式改为国内常用的过渡圆角方式,并对影响过渡圆角根部应力集中的各个因素(包括过渡圆角的大小、装配过盈量的大小、键槽长度以及键长度)分别进行了计算讨论.在计算过程中,结合使用的ANSYS软件,该文对有限元软件的发展、有限元分析中模型的建立和网格划分的技术进行有益的讨论,并提出采用ANSYS软件中的APDL参数化程序设计语言来进行整个分析过程的参数化,并把分析过程分为几个相应的模块,要进行模型的建立、网格的划分、载荷的添加以及结果的获取均可以通过程度中参数的更改来控制,以避免过大的工作量.

3.学位论文韩培宇系统级封装(SiP)的随机振动分析2009

SiP是电子封装的重要发展方向之一，其振动分析及其可靠性是其在恶劣振动环境下可靠工作的重要保障。本文根据SiP的结构特点，在PRO-E下建立了LTCC基板和芯片的实体模型，并根据SiP所处的试验振动环境，对SiP系统进行了随机振动谱分析仿真和灵敏度计算。文中主要阐述了有限元软件的计算原理，给出了仿真的步骤、网格划分的技巧及对计算结果的观察与分析，并用APDL语言编写了计算程序。最后利用机械可靠性中的应力-强度干涉理论对SiP系统内的FLASH芯片进行了可靠性计算，且在可靠性灵敏度的分析结果上，针对SiP系统芯片的位置尺寸利用ANSYS进行了优化设计。解决了SiP系统上芯片应力响应过大的问题，对SiP的芯片强度、可靠性和性能都有了较大的提高。

4.会议论文王学文.杨兆建.树学峰基于APDL的电除尘器主体结构参数优化2009

利用基于Fortran语言的ANSYS二次开发语言APDL建立了空间结构虚拟样机可重用三维参数化数字模型，通过对模型属性、边界条件、单元类型和网格划分进行详细处理，建立了某型号电除尘器空间刚架有限元分析模型，并进行了详细的强度分析，结论认为某型号电除尘器空间刚架总体结构合理

，载荷传递均匀，应力变化平坦，强度储备良好，但安全系数较高，可对其进行结构优化设计。基于强度分析结果，建立了优化数学模型，完成了结构参数优化，目标函数下降25.85％，优化效果明显，优化程序有良好的通用性和可移植性。

5.期刊论文沈永娟.施卫东.张德胜.SHEN Yong-juan.SHI Wei-dong.ZHANG De-sheng ANSYS二次开发在泵轴强度计算中的应用-排灌机械2007,25(4)

为了简化用ANSYS软件进行泵轴强度计算的过程,利用APDL参数语言编写了泵轴强度计算的命令流文件.应用APDL中的循环及二次开发命令设计用户输入各种参数的界面,并运用参数及命令自动建模,在建模中简化了倒角及螺纹.网格划分采用智能划分形式.部分载荷通过经验公式计算,自动加载,得出结果进行分析.这样设计出的强度计算的软件,从建立模型、网格划分、施加载荷和求解计算的所有步骤都可以通过程序完成.在计算时只需用户输入参数,即可计算多种类型的泵轴强度.对于现有版本的ANSYS软件都可应用,不论是否熟悉ANSYS软件,也不论是否熟悉泵强度校核的具体方法都可进行计算,故降低了对工作人员的要求,缩短了设计的周期.

6.学位论文顾敏基于断裂力学的圆钢管混凝土T型焊接节点疲劳性能数值模拟2009

圆管结构以其卓越的力学性能和极具魅力的建筑外形，已在国内外的建筑、海洋平台、高耸结构中得到广泛应用。相对于圆管结构，主管内填入混凝土后的钢管混凝土结构，既继承了圆管结构的优点，又具有自己的风格，可显著提高圆管混凝土结构的极限承载力，近年来已越来越多地运用到我国大跨度拱桥和桁式结构中。然而，日常车辆荷载作用下钢管混凝土桥梁中的焊接节点疲劳性能目前还是一个重要且有待解决的问题。本文研究内容是国家自然科学基金课题中的一部分，主要是基于断裂力学法进行圆钢管混凝土T型焊接节点疲劳裂纹扩展和疲劳寿命数值模拟。

⑴介绍了疲劳研究中具有普遍意义的知识点，由此引出圆管节点疲劳研究的两种方法——S—N曲线法和断裂力学法。在断裂力学法中，应力强度因子K具有重要意义，本文对圆管节点应力强度因子K的试验法和计算法进行了总结，同时对钢管混凝土焊接节点研究现状进行了评价，从而为本文的研究打下了坚实的基础。

⑵介绍了圆钢管混凝土T型焊接节点静力试验、疲劳试验、焊缝部位缺陷检测报告和混凝土破坏特点，对比了最大热点应力幅位置、初始可见裂纹位置、焊缝部位缺陷检测结果，考察了疲劳裂纹扩展特点，这些均有助于后续断裂力学分析模型、数值模拟终止条件的提出，同时疲劳试验结果也是校验