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1、第26卷第4期河北理工学院学报Vol126No142004年11月JournalofHebeiInstituteofTechnologyNov.2004文章编号:100722829(2004)020037203有限元软件ANSYS的二次开发及其与VB的连接121王欣,徐树成,任吉堂(11河北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063009;21唐山市工业经济促进局,河北唐山063000)关键词:ANSYS;二次开发;参数;VB语言摘要:介绍了ANSYS的应用范围和一些使用技巧,并说明了如何用内部语言(ANSYSPa
2、ra2metricLanguage)对它进行二次开发,以及如何实现ANSYS与VB的连接。中图分类号:TP15文献标识码:A0引言在工程技术领域内,工程师常常运用数学和力学的知识将实际问题抽象成它们应遵循的基本方程(常微分方程或偏微分方程)和相应的边界条件。对于大多数的工程技术问题,由于物体的几何形状和载荷作用方式很复杂,因此要获得这些问题的解析解十分困难。目前有两种途径可以解决这种困难:一是引入简化假设,将方程和边界条件简化为能够处理的问题,从而得到它在简化状态下的解;另一种解决途径就是数值解法,如有限差分法
3、,边界法,有限元法和离散元法等。有限元法FEM(FiniteElementMethod)是目前工程技术领域中实用性最强,应用最为广泛的数值分析方法。它的基本思想是将问题的求解域划分为一系列单元,单元之间靠节点连接,单元内部点的待求物理量可由单元节点物理量通过选定的函数关系插值求得。由于单元形状简单,易于由平衡关系或能量关系建立节点量之间的方程式,然后将各个单元方程“装配”在一起而形成总体代数方程组,加入边界条件后即可对方[1]程组求解。1ANSYS软件简介ANSYS公司是由美国著名力学专家、美国匹兹堡大学力学系
4、教授JohnSwanson博士于1970年创建发展起来的,总部位于美国宾西法尼亚州的匹兹堡,ANSYS软件是该公司的主要产品。ANSYS软件是集结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件,可广泛地应用于核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、生物医学、轻工、水利、日用家电等一般工业及科学研究。[2]ANSYS软件主要包括三个部分:前处理模块,分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具,用户可以方便的构造有限元模型;分析计
5、算模块包括结构分析(可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析)、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析,可以模拟多种物理介质的相互作用,具有灵敏度分析及优化分析能力;后处理模块可以将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示等图形方式显示出来,也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。ANSYS的技术特点主要有以下几个方面:(1)能实现多场及多场耦合功能;(2)前后处理、分析求解及多场分析能使用统一的数据库;(3)具有优化功能,可以
6、进行流场优化;(4)可以进行非线性分析;(5)具有快速求解器;(6)可以进行智能网格划分;(7)能与很多CAD软件集成并有接口;(8)多层次多框架的产品系收稿日期:2004203206作者简介:王欣(19782),女,河北景县人,河北理工大学冶金与能源学院硕士生。38河北理工学院学报第26卷列;(9)良好的用户开发环境。2用APDL进行二次开发APDL是ANSYS参数化设计语言(ANSYSParametricLanguage)的简称,是ANSYS的二次开发工具之一。APDL宏程序就是一系列由APDL控制语句控制
7、执行次序的ANSYS命令组成的集合。应用APDL编写[4～6]的脚本程序可以自动完成大部分任务,甚至参数化求解,参见文献.参数即APDL变量与FORTRAN语言的变量类似,ANSYS使用两种类型的参数:标量参数和数组型参数。数值和字符参数可以作为ANSYS命令的输入参数,命令执行时会自动代入它们的当前值。ANSYS最多允许定义5000个用户参数,用户界面上定义的参数的数量可以在用*STATUS列表时得到,使用*GET,par,PARM,MAX命令可以返回参数的总数量。当前定义的参数可以保存在当前任务的数据库中,
8、若想在另一个ANSYS任务中应用这些参数,就必须把它们单独保存在一个文件(称为参数定义文件)中,然后可以在任何时候恢复,恢复时可以完全替换当前定义的参数或者只添加新参数。数组型参数是APDL中经常需要的一种数据结构,它与标量参数(单值)不同,每个数组型参数代表着[3]一组值。ANSYS程序中按数组参数的维数可分为一维数组参数(只有一列)、二维数组参数(多行多列)和三维数组参数(可以有多
