ANSYS 2020有限元分析从入门到精通(升级版)
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2.1 APDL参数

APDL参数是指APDL中的变量与数组,与常用的C/C++、Java等高级语言不同,在APDL中使用任何参数都不需要单独声明其数据类型。

2.1.1 参数的概念与类型

在APDL中,无论是整型参数,还是浮点型参数,都按照双精度型数据进行存储,被使用但未被赋值的参数都默认为一个接近0的极小值,字符型参数存储为字符串,而且APDL中的命令不区分大小写。

变量参数分为数值型与字符型两种类型,数组参数分为数值型、字符型和表三种类型。表是一种特殊的数值型数组参数,允许自动进行线性插值。

字符串赋值的方法是将字符串包含在一对单引号中,字符串的长度不能超过8个字符。与其他编程语言类似,参数可以作为任何命令的值域,可以代替各种具体的数值和字符串。如果前面的参数值发生改变,那么在重新执行带参数的操作或命令时就会使用新的参数值。

例如,定义1号关键点的命令流如下。

在上述命令流中,参数X001、Y001、Z001分别被赋值为120、25、18,在执行“K,1,X001,Y001,Z001”命令时,相当于将坐标(120,25,18)赋给了1号关键点,在修改X001、Y001、Z001的值后,1号关键点的位置也会随之改变。

2.1.2 参数命名规则

给ANSYS 2020中的参数命名必须遵循以下规则。

● 必须以字母开头,长度不能超过32个字符,参数名中只能包括字母、数字和下画线。

● 避免以下画线开头,以下画线开头的参数为系统隐含参数。

● 以下画线结尾的参数可以使用*STATUS命令成组列表显示,也可以成组使用*DEL命令进行删除。

● 不能使用宏专用的局部参数名:ARG1~ARG9和AR10~AR99。

● 不能使用*ABBR命令字义的缩写。

● 不能使用ANSYS标识字(Label)已定义的组件和部件名称。

● ANSYS标识字包括以下内容。

通用标识字,如all、stat、pick。

自由度标识字,如ux、pres、temp。

用户定义的标识字,如etable。

数组类型标识字,如array、table。

函数的名称,如abs、sin。

ANSYS命令名,如k、n。

2.1.3 参数的定义操作

在GUI中进行参数定义的操作方法如下:在通用菜单中选择Parameters>Scalar Parameters命令,弹出Scalar Parameters对话框,然后在Selection文本框中输入要定义的参数,如图2-1所示。

图2-1 Scalar Parameters对话框

用户也可以在命令输入框中直接使用*SET命令或“=”格式定义变量。例如,在命令输入框中输入“*SET,X001,120”或“X001=120”,然后按Enter键。

2.1.4 参数的删除操作

在命令输入框中直接输入以下两条命令中的任意一条,都可以删除参数。

例如,要删除已经定义的X001参数,可以在命令输入框中输入“X001=”或“*SET,X001”,然后按Enter键。

2.1.5 数组参数

一个变量参数只能存储一个参数值。将工程分析所需的数据与产生的数据以表的形式列出更易于理解和管理。ANSYS 2020中的数组参数可以定义成矩阵形式的多维数组,数组参数中的项可以是用户定义的值,也可以是ANSYS 2020计算出来的值。用户定义的数组可以在ANSYS程序中直接输入,也可以从已有的数据文件中读入。

数组参数有3种,第一种由简单整理成表格形式的离散数据组成;第二种是通常所说的表格型数组参数,也是由整理成表形式的数据组成的,但这种表允许在两个指定的表项间进行线性插值,另外,表格型数组参数可以用非整数数值作为行和列的下标,这些特性使表格型数组参数成为简化数据输入/输出操作的有效工具;第三种数组参数是字符串,由文字组成。

数组参数具有矩阵和向量运算能力,在ANSYS程序的运行过程中,在任何时刻都可以将数组参数(及其他参数)以FORTRAN实数的形式写入文件,这些文件可用于ANSYS程序的其他应用。

定义数组参数有两种途径,分别为使用*DIM命令和进行GUI操作。

使用*DIM命令定义数组参数的语法格式如下:

其中,Par是数组名;Type是数组类型,标识符有ARRAY(默认值)、CHAR、TABLE、STRING;IMAX、JMAX、KMAX分别是数组下标I、J、K的最大值;Var、Var2、Var3是表格型数组对应的行、列、面的变量名。

通过GUI操作定义数组参数的方法如下:在通用菜单中选择Parameters>Arrary Parameters>Define/Edit命令,弹出Arrary Parameters对话框,如图2-2所示。

图2-2 Arrary Parameters对话框

单击Add按钮,弹出Add New Array Parameter对话框,按照说明添加参数,如图2-3所示,单击OK按钮确认,或者单击Apply按钮继续添加数组。

图2-3 Add New Array Parameter对话框