ANSYS 9.0经典产品高级分析技术与实例详解

第一篇参数化(APDL)有限元分析技术

第1章APDL参数化语言概论

第2章参数与参数菜单系统

2.1参数概念与类型

2.2参数的命名规则

2.3参数化操作环境介绍

第3章变量参数及其用法

3.1变量的定义与赋值

3.1.1利用命令*SET进行变量定义与赋值

3.1.2利用赋值号“=”进行变量定义与赋值

3.1.3利用变量定义菜单或命令输入窗口进行变量定义与赋值

3.1.4在启动时利用驱动命令进行变量定义与赋值

3.2删除变量

3.3数值型变量值的替换

3.4字符参数的用法

3.4.1字符参数的常见用法

3.4.2强制字符参数执行替换

3.4.3抑制发生字符参数替换

3.4.4使用字符参数的限制

3.5数字或字符参数的动态替换

3.6列表显示变量参数

3.7存储与恢复变量

第4章数组参数及其用法

4.1数组参数类型与概念

4.2定义数组参数

4.3赋值数组参数

4.3.1利用*SET命令或“=”给单个或多个数组元素赋值

4.3.2利用*VEDIT命令或按其等价菜单方式编辑数组

4.3.3利用*VFILL命令或其等价菜单方式填充数组向量

4.4列表显示数组参数

4.5曲线图形显示数组参数列矢量

4.6删除数组参数

4.7存储与恢复数组参数

第5章表参数及其用法

5.1表参数的概念.定义.删除与赋值

5.2曲线图形显示表参数的列矢量

5.3表插值及表载荷应用实例

第6章参数与数据文件的写出与读入

6.1使用*VWRITE写出数据文件

6.2使用*VREAD命令读取数据文件填充数组

6.3使用*TREAD命令读取数据文件并填充TABLE类型数组

第7章访问ANSYS数据库数据

7.1提取数据库数据并赋值给变量

7.1.1*GET提取命令

7.1.2与*GET等价的内嵌提取函数

7.1.3对象信息查询函数

7.1.4系统信息查询函数删QmRE

7.1.5获取STATUS和RETURN参数值

7.2批量提取数据库数据并赋值给数组

第8章数学表达式

第9章使用函数编辑器与加载器

9.1使用函数编辑器

9.2使用函数加载器

9.3使用函数边界条件加载及其应用实例

9.3.1使用函数边界条件加载

9.3.2使用函数边界条件加载应用实例

第10章矢量与矩阵运算

10.1矢量与矩阵运算设置

10.2矢量运算

10.2.1矢量间运算(*VOPER命令)

10.2.2矢量函数(*VFUN命令)

10.2.3矢量-变量运算(*VSCFUN命令)

10.2.4矢量插值运算(*VITRP命令)

10.3矩阵运算

10.3.1矩阵间运算(*MOPER命令)

10.3.2复制或转置数组矩阵(*MFUN命令)

10.3.3计算傅利叶级数(*MFOURI命令)

第11章内部函数

第12章流程控制

12.1*GO无条件分支

12.2*IF-*IFELSE-*ELSE-*ENDIF条件分支

12.3*DO-*ENDDO循环

12.4*DOWHILE循环

12.5*REPEAT重复一个命令

12.6流程控制命令快速参考

第13章宏文件与宏库

13.1APDL宏及其功能

13.2宏文件命名规则

13.3宏搜索路径

13.4创建宏文件的方法

13.4.1使用*CREATE创建宏文件

13.4.2使用*CFWRITE创建宏文件

13.4.3使用／TEE创建宏文件

13.4.4使用菜单UtilityMenu>Macro>CreateMacro创建宏文件

13.4.5用文本编辑器创建宏文件

13.5宏的局部变量

13.5.1宏命令行的输入变量

13.5.2宏内部使用的局部变量

13.6运行宏

13.7宏嵌套：在宏内调用其他宏

13.8使用宏库文件与运行宏库中的宏

13.9在宏中使用组和组件

13.10加密宏文件

13.10.1准备加密宏

13.10.2生成加密宏

13.10.3运行加密宏

第14章定制用户化图形交互界面

14.1单参数输入对话框

14.2多参数输入对话框

14.3调用ANSYS程序已有的对话框

14.4宏中实现拾取操作

14.5程序运行进度对话框

14.6宏运行的消息机制

14.7定制工具条与缩写

14.7.1定制用户化工具条按钮

14.7.2存储与恢复工具条按钮

14.7.3嵌套工具条缩写

第15章基干APDL的常规应用及其实例

15.1ANSYS程序的启动参数与启动文件

15.2驱动可执行文件

15.3利用工具条按钮调用宏

15.4读入和写出数据文件并实现多载荷步瞬态动力学求解实例

15.5参数化建模：创建标准零件／模型的通用宏

15.6参数化建模：连续变厚度板壳模型

15.7施加随坐标变化的压力载荷

15.8施加表载荷进行载荷插值求解

第16章基于APDL的专用分析程序二次开发实例

第二篇优化设fi-与变分有限元技术

第17章设计优化技术

17.1优化设计基本概念

17.2设计优化的基本过程

17.2.1创建分析文件

17.2.2执行优化过程

17.2.3查看设计序列结果

17.2.4验证最优或者选择的可行性优化设计序列

17.3常见设计优化实例

17.3.1数学问题的极小值

17.3.2桁架轻型化优化设计

第18章拓扑优化技术

18.1拓扑优化基本概念

18.2拓扑优化分析基本过程

18.2.1定义结构问题

18.2.2选择单元类型

18.2.3指定优化和不优化的区域

18.2.4定义并控制载荷工况或频率提取

18.2.5定义并控制优化过程

18.2.6查看拓扑优化结果

18.3拓扑优化实例

18.3.1拱桥概念设计实例及点评

18.3.2两层平面框架的刚度(频率)优化实例及点评

第19章DesignXplorerVT变分优化技术

19.1变分优化技术的基本概念

19.2DesignXplorerVT的启动与菜单系统

19.3DesignXplorerVT变分优化技术

19.3.1DesignXplorerVT支持的输入参数

19.3.2支持变分优化技术的单元类型

19.3.3变分优化技术的限制条件

19.3.4变分优化技术的结果在结果浏览器

19.4DesignXplorerVT优化分析的基本过程

19.4.1执行ANSYS标准求解过程

19.4.2定义变分优化技术的输入变量

19.4.3定义变分优化技术的输出变量

19.4.4执行变分优化求解

19.4.5执行变分优化结果处理与优化设计

19.4.6检查变分优化状态和清除变分优化数据库

19.5DesignXplorerVT变分技术实例

19.5.1菜单建模分析过程

19.5.2命令流建模分析过程

第三篇基于有限元的概率设计技术

第20章基于有限元的概率设计技术详解

20.1基于有限元的概率设计(PDS)简介

20.2PDS的基本概念与过程数据流

20.3PDS中的参数分布函数及其选用

20.3.1高斯(正态)分布(GAUSS)

20.3.2截断高斯分布(TGAU)

20.3.3对数正态分布

20.3.4三角分布(TRIA)

20.3.5均匀分布(UNIF)

20.3.6指数分布

20.3.7Beta分布(BETA)

20.3.8伽玛分布(GAMM)

20.3.9威布尔分布(WEIB)

20.4概率设计方法——蒙特卡罗模拟技术

20.4.1蒙特卡罗模拟技术概述

20.4.2直接抽样

20.4.3拉丁超立方抽样

20.4.4用户定义抽样

20.5概率设计方法—响应面法

20.5.1响应面法概述

20.5.2中心合成设计抽样

20.5.3Box-Behnken矩阵抽样

20.5.4用户定义抽样

第21章基于有限元的概率设计的基本过程

21.1PDS基本过程概述

21.2创建分析文件

21.2.1分析文件及其生成方法

21.2.2以雪载梁实例说明分析文件生成方法与内容

21.3初始化概率设计分析及其参数

21.4进入PDS并指定分析文件

21.5定义概率设计模型

21.5.1定义随机输入参数

21.5.2绘制随机输入参数的分布函数图

21.5.3查询随机输入参数分布函数的相关数值

21.5.4计算随机输入参数的相关系数

21.5.5定义随机输入参数之间的相关性系数

21.5.6指定随机输出参数

21.6选择概率设计方法

21.6.1使用PDS向导自动选择最合适的概率设计方法

21.6.2使用模特卡罗模拟方法进行概率设计

21.6.3使用响应面方法进行概率设计

21.7执行概率设计分析循环计算

21.7.1运行序列求解

21.7.2运行PDS并行分析

21.8拟合和使用响应表面

21.8.1关于响应表面序列

21.8.2拟合响应表面

21.8.3绘制响应表面

21.8.4输出响应表面

21.8.5根据响应表面生成蒙特卡罗样本

21.8.6雪载梁PDS分析及其响应面分析命令流

21.9概率设计结果后处理

21.9.1统计分析：样本历史

21.9.2统计分析：直方图

21.9.3统计分析：累积分布函数

21.9.4统计分析：输出概率

21.9.5统计分析：列出逆概率

21.9.6趋势分析：灵敏度

21.9.7趋势分析：散点图

21.9.8趋势分析：相关矩阵

21.9.9生成报告

21.10概率设计数据库操作

21.10.1存储概率设计数据库

21.10.2重启动一个概率设计

21.10.3清除概率设计数据库

21.10.4检查概率设计数据库状态

第22章概率设计分析的实例与点评

22.1三根杆桁架系统的直接抽样MCS概率分析实例与点评

22.1.1PDS交互分析过程

22.1.2PDS命令流分析过程

22.2承受横向集中力板的LHS抽样MCS概率设计实例与点讦

22.2.1PDS交互分析过程

22.2.2命令流分析过程

第四篇单元生死技术(ElementBirthandDeath)

第23章单元生死技术综述

第24章单元生死分析基本过程

24.1单元生死技术的建模

24.2生死单元的加载和求解

24.2.1进行第一个载荷步求解

24.2.2单元生死的后继载荷步求解

24.3查看求解结果及利用结果控制单元生死

24.3.1通用求解结果处理

24.3.2利用结果控制单元生死

24.3.3制作生死过程动画

第25章基坑开挖单元生死分析实例

第五篇子模型技术(Submodeling)

第26章子模型技术综述

第27章实体——实体子模型分析基本过程

27.1第一步：采用相对稀疏网格进行总体模型分析

27.2创建相对精细网格的子模型并存储模型数据库

27.3写出子模型切割边界节点文件

27.4保留依据总体模型结果插值子模型切割边界与体载荷定义文件

27.5进行子模型分析求解,读入切割边界位移定义并施加子模型载荷

27.6验证切割边界是否远离应力集中区域

第28章板壳——实体子模型分析基本过程

第29章子模型分析实例及点评

29.1实体——实体子模型分析实例及点评

29.1.1菜单操作分析过程

29.1.2命令流分析过程

29.2板壳——实体子模型分析实例及点评

29.2.1菜单操作分析过程

29.2.2命令流分析过程

附录AAPDL命令

附录BAPDL通道命令

附录C优化设计命令