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时间:2019-02-27
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1、Ansys入门培训书背景以下介绍的都是Ansys9.0版本。高版本在12.0后可能在图形界面上有较大差异,但是编程命令方面应不会显著改变。有限元法文艺复兴后的几百年里,数学家和物理学家一直在努力发现各类物理问题的基本规律,并用数学方程加以表述。他们做到了这一点,并且形成了相关的学问,并形成了数学物理,数学建模这些学问。然而不幸的是,虽然他们得到了很多基本方程,却没有获得所有的解。现实情况实在过于复杂,只有把现实问题假设再假设,简化再简化,才能得到为数不多的、形式漂亮的封闭解就是那种把所有参数代入一个解析式子就得到解数值的式子,与之相对的,是即使所有
2、参数都代进去,仍没法直接得到结果,可能需要再求一次的式子(ClosedFormSolution),例如著名波动方程解,CMOSI-V特性之萨方程,等等。稍后,人们又想出了很多近似解析求解的方法,例如能量法、摄动法,等等。但是能求解的问题还是很有限。因此,人们放弃了纯解析(Analytical)求解,转向数值(Numerical)方法。如果说经典的解析求解像是一位高人以精准无碍的思辩直达目标,那么数值方法则与大众的思维特征没有两样——由简到繁(时域、空间分解),有错就改(猜解、迭代、逼近),往复前进。诞生于20世纪处的有限元正是这一思维特征的典型。空
3、间上,它通过单元划分把任意复杂模型都划成无数简单小模型的组合,求解时,它利用优化过的算法(伽辽金法)进行反复漫长的迭代。刚刚诞生的有限元方法就像是一个食量惊人的婴儿,因为计算量太大而难以受到人们的青睐。直到20世纪中后叶,盼来了与之绝配的高速计算机技术以后,它才真正得以成长。数值算法(包括有限元等)和计算机技术的联袂崛起,是应用物理和应用数学史上的双重革命。应用物理学家和数学家积累数百年的推方程和解方程的本领似乎变得一钱不值(尽管这一点是否如此仍值得讨论)。一切问题都被化解到最基本层面(例如梁理论可改由弹性理论求解),由最笨的方法,以惊人的计算量和
4、计算速度,而非高超的数学技巧加以求解。除了基本方程外,理论公式中有很多都变成了学术界的花瓶,而不是产业界的螺丝钉。AnsysAnsys、Abacus等公司就是在这样的革命浪潮中脱颖而出。与其说它们在技术上高人一等,不如说它们在对商业运作的本领上胜人一筹。因为在同一时期,因为看到计算机技术给有限元带来的生机,几乎全世界,当然也包括中国的应用数学家和物理学家都在醉心于这一新技术的应用开发上,而这种着迷之情在Ansys等公司先声夺人后很快便消失殆尽。现在中科院的数学所的研究者们仍在结合更新的计算机技术,如显卡芯片(GPU)计算技术,开发、推广相应的有限元
5、软件。LS-DYNA也是同时期发展起来的有限元公司,它的特长是分析大变形、强非线性、以及复杂接触/非接触问题。后来Ansys公司收购了它,把LS-DYNA作为一个模块放到软件中。基础软件方面常识1)不区分大小写。2)区分全角半角!!!请一定注意,不要用全角逗号、感叹号,很多新手犯此错误!2)用!作注释,只可逐行注释,每新起一行要重新加!。3)支持科学记数法,如1.5e6。4)支持命令缩写至四个字符,如/solution可写作/solu。5)支持简单函数,如sin(),abs()。6)通用性强,可定制的选项多。坏处是什么事都得自己作(这一点它也在改进
6、)。好处是它可以算的问题也比专业性强的软件(如Coventor等)要多。界面命令流输入区行快捷按钮区菜单区模型区点点点的区域图1Ansys的界面(Ansys12.0以上的版本可能有不同,留待补充)两种用法一种是用Ansys界面左侧菜单中点命令的用法,学名GUI编程,俗称“点点点”的方法。初学者喜欢,各类参考书上也多有介绍。但在程序需要反复修改、调试,相互传阅时有所不便。另一种是命令流方式。就是预先把程序编好在一个文本文件里,后缀任意,然后导入它运行,不通过GUI操作。适合编程者之间相互交流,需要一定时间上手。出于对实验室Ansys程序可继承性的考虑
7、,本文严重推荐并重点介绍这种方法。如果想在论坛上咨询问题,贴命令流更有效。输入命令流文件的方式有多种,简单的是在命令栏中敲:/input,filename,ext,或是直接复制代码原文拷贝到命令栏中运行。据经验,其效果基本类似。但有时似乎略有区别。如发生一种方法总是明显出错的情形,可尝试另一种。有时GUI方法会比命令流方便。例如需要从已有模型中临时选择对象(以观察其属性)时,可以直接用鼠标点所看到的对象。用多了就知道什么时候该用什么方法。其实每步GUI操作都对应一个命令。用GUI法进行每步(或全部)操作后,可在“当前项目名.log”(缺省时为fil
8、e.log)文件中看到这步(或全部)操作对应的命令。这是学习Ansys命令的一个好方法。但有个例外,执行GUI的选择(se
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