ANSYS参数化编程命令与实例详解

ANSYS提供了参数化编程语言APDL，可用于二次开发。用户利用APDL可以自动完成某些功能或建模，大大扩展了软件的功能，但学习

APDL语言很有难度，因此出版实用、易学ANSYS参数化编程语言的命令和实例教程很有必要。《ANSYS参数化编程命令与实例详解》一书

全面系统地介绍了ANSYS参数化编程技术和实际应用。全书从基础知识到实例,由易到难,层层递进,能够帮助读者掌握ANSYS参数化编程命令并熟练运用.本书赠送书中所有实例素材文件，读者可通过联系邮箱296447532@qq.com 获得。

本书适合有限元二次开发人员使用，同时也可以作为高校相关专业学生的教材。

《ANSYS参数化编程命令与实例详解》一书本书共10章，具体内容如下：

第1章为APDL参数化语言概述，讲述了APDL的定义、特点，以及如何生成APDL文件，并安排了一个入门小实例。

第2章讲述了APDL编程语言，内容包括参数化命名规则、参数化变量的使用、参数化数组、表参数、循环与分支控制。为了使读者

加深理解所学知识，本章每讲述一个基础知识点，都通过训练实例予以应用展示。

第3章为APDL宏和函数功能，具体内容包括工具栏与缩略语、对话框操作、宏文件、函数及其加载器。本章知识点比较多，也是本

书学习的重点。读者应着重掌握函数与加载器的知识。

第4章为实用菜单操作，内容包括文件操作、实体选择、实体的列表输出、实体和属性的显示、视图显示和模式控制、工作平面与

坐标系转换，以及训练实例。

第5章介绍了前处理器操作，包括建立实体模型、实体模型的操作运算、实体模型的修改、选择单元类型、定义材料属性与实常数

、设置单元属性和网格划分、直接生成有限元模型。前处理器是学习ANSYS的必备工具，希望读者结合训练实例牢牢理解和掌握。

第6章讲述了加载与求解，内容包括指定分析类型、施加载荷和边界条件、载荷步设置选项、物理环境与有限元求解运算。

第7章为后处理器操作，具体内容包括后处理概述结果数据的显示与列表、结果数据的操作、其他结果操作命令、时间历程后处理

等。

从第8章起开始应用实例的介绍。其中，第8章为APDL结构静力学分析实例，第9章为APDL结构动力学分析实例，第10章为APDL结构

热分析实例。每章有3个实例，包括入门实例、提高实例、经典实例，符合读者学习过程。所有实例均来自一线实践，工程实用性强。

读者通过学习，APDL的应用水平将大大提高。

前言
第1章 APDL参数化语言概述 1
1.1 APDL简介 1
1.1.1 APDL的定义 1
1.1.2 APDL的特点 2
1.2 如何生成APDL文件 3
1.2.1 LOG文件中命令的说明 3
1.2.2 APDL文件简介 5
1.3 入门实例—— 三孔板APDL分析 7
1.4 本章小结 11
第2章 APDL编程语言 13
2.1 参数命名 13
2.1.1 参数的命名规则 13
2.1.2 参数化操作环境 14
2.2 参数化变量的使用 15
2.2.1 变量参数的定义和赋值 15
2.2.2 变量参数的表达式和函数 22
2.2.3 删除变量参数 23
2.2.4 字符参数的用法 24
2.2.5 变量参数的保存和恢复 25
2.2.6 变量列表显示 27
2.3 参数化数组 29
2.3.1 数组参数的类型和概念 29
2.3.2 定义数组参数 30
2.3.3 赋值数组参数 31
2.3.4 删除数组参数 34
2.3.5 显示数组参数 35
2.3.6 数组参数运算 37
2.4 表参数 47
2.4.1 表定义 47
2.4.2 表赋值 48
2.4.3 表插值 53
2.4.4 操作实例—— 弯管端部受到随时间变化的载荷作用 54
2.5 循环与分支控制 57
2.5.1 *GO无条件分支语句 57
2.5.2 *IF条件分支 58
2.5.3 *DO循环 60
2.5.4 *REPEAT重复一个命令 61
2.6 训练实例—— 瞬态动力学
应用数组和表 62
2.7 本章小结 65
第3章 APDL宏和函数功能 67
3.1 工具栏与缩略语 67
3.1.1 自定义工具栏按钮 67
3.1.2 存储与恢复工具栏按钮 69
3.2 对话框操作 70
3.2.1 单参数输入对话框 70
3.2.2 多参数输入对话框 71
3.2.3 调用ANSYS程序已有的对话框 72
3.3 宏文件 73
3.3.1 APDL宏及其功能 74
3.3.2 宏文件命名规则 74
3.3.3 创建宏文件的方法 76
3.3.4 宏的局部变量 80
3.3.5 运行宏 82
3.4 函数及其加载器 83
3.4.1 使用函数编辑器 84
3.4.2 使用函数加载器 88
3.4.3 操作实例—— 使用函数边界条件
加载实例 89
3.5 训练实例—— 创建旋转轮盘的通用宏 92
3.6 本章小结 94
第4章 实用菜单操作 95
4.1 文件操作 95
4.1.1 ANSYS开始命令 96
4.1.2 文件存取命令 98
4.1.3 CAD模型输入 103
4.1.4 操作实例—— 音叉模型
导入ANSYS 107
4.2 实体选择 107
4.2.1 选择实体 107
4.2.2 创建组件和部件 111
4.2.3 操作实例—— 实体选择 115
4.3 实体的列表输出 116
4.3.1 实体模型的列表输出 116
4.3.2 属性列表输出 119
4.3.3 载荷列表输出 121
4.3.4 其他内容列表输出 124
4.4 实体和属性的显示 125
4.5 视图显示和模式控制 129
4.5.1 视图显示控制 130
4.5.2 视图模式控制 137
4.5.3 图形窗口显示控制 147
4.5.4 动画生成的显示控制 152
4.6 工作平面与坐标系转换 155
4.6.1 工作平面显示、平移和旋转 155
4.6.2 坐标系的设置与转换 160
4.7 训练实例—— 菜单操作实例 162
4.8 本章小结 163
第5章 前处理器操作 165
5.1 建立实体模型 165
5.1.1 绘制关键点 166
5.1.2 绘制线 172
5.1.3 绘制面 181
5.1.4 绘制体 193
5.2 实体模型的操作运算 200
5.2.1 拉伸与旋转操作 200
5.2.2 布尔操作 206
5.2.3 实体缩放 220
5.2.4 几何量计算 222
5.3 实体模型的修改 224
5.3.1 实体模型的修改和复制 224
5.3.2 实体模型的镜像 231
5.3.3 实体模型的删除 234
5.3.4 操作实例—— 创建轴承座模型 235
5.4 选择单元类型 237
5.5 定义材料属性与实常数 238
5.5.1 设置材料属性 238
5.5.2 设置实常数 245
5.6 设置单元属性和网格划分 246
5.6.1 设置单元属性 247
5.6.2 设置网格大小 250
5.6.3 网格划分 257
5.6.4 网格修改和删除 264
5.6.5 操作实例—— 面映射网格划分 267
5.7 直接生成有限元模型 268
5.7.1 生成节点 268
5.7.2 生成单元 274
5.7.3 节点与单元的修改 276
5.7.4 编号控制 279
5.8 训练实例—— 扳手前处理实例 285
5.9 本章小结 287
第6章 加载与求解 289
6.1 指定分析类型 289
6.1.1 设置分析类型 289
6.1.2 求解控制 292
6.1.3 模态扩展 303
6.1.4 分析选项 304
6.2 施加载荷和边界条件 306
6.2.1 载荷初始设置 306
6.2.2 施加载荷 309
6.2.3 删除载荷 332
6.2.4 载荷操作 335
6.3 载荷步设置选项 338
6.3.1 输出与求解控制 338
6.3.2 时间与频率 340
6.3.3 非线性选项 341
6.3.4 载荷步文件操作 344
6.4 物理环境 345
6.5 有限元求解运算 347
6.6 训练实例—— 旋转轮盘加载与求解 348
6.7 本章小结 351
第7章 后处理器操作 353
7.1 后处理概述 353
7.1.1 结果文件类型 353
7.1.2 求解结果类型 353
7.1.3 进入后处理命令 354
7.2 结果数据的显示与列表 355
7.2.1 读入结果数据 355
7.2.2 显示结果数据 357
7.2.3 列表结果数据 365
7.3 结果数据操作 371
7.3.1 节点计算 371
7.3.2 单元表操作 373
7.3.3 路径操作 376
7.3.4 载荷组 386
7.4 其他结果操作命令 392
7.4.1 结果输出控制 392
7.4.2 安全系数 394
7.4.3 疲劳分析 395
7.4.4 定义与修改 400
7.4.5 写结果文件 401
7.4.6 重置 401
7.5 时间历程后处理器POST26 401
7.5.1 变量定义与设置 402
7.5.2 变量数据运算操作 408
7.5.3 变量图形显示和列表 412
7.6 训练实例—— 弯管瞬态后处理实例 414
7.7 本章小结 418
第8章 APDL结构静力学分析实例 419
8.1 入门实例—— 带孔板结构
静力学分析 419
8.2 提高实例—— 托架体零件结构
静力学分析 423
8.3 经典实例—— 桁架静力学分析 427
8.4 本章小结 429
第9章 APDL结构动力学分析实例 431
9.1 入门实例—— 音叉模态分析 431
9.2 提高实例—— 弹簧质点系统瞬态
动力学分析 435
9.3 经典实例—— 连杆谐响应分析 438
9.4 本章小结 442
第10章 APDL结构热分析实例 443
10.1 入门实例—— 蒸汽管道热分析 443
10.2 提高实例—— 混凝土空心砖热
应力分析 448
10.3 经典实例—— 钢球冷却瞬态热分析 451
10.4 本章小结 453
参考文献 454

ANSYS 提供了参数化编程语言APDL，可用于二次开发。用户利用APDL 可以自动完成某些功能或建模，大大扩展了软件的功能，但学习APDL 语言很有难度，因此出版实用、易学ANSYS 参数化编程语言的命令和实例教程很有必要。
本书共10 章，具体内容如下：
第1 章为APDL 参数化语言概述，讲述了APDL 的定义、特点，以及如何生成APDL 文件，并安排了一个入门小实例。
第2 章讲述了APDL 编程语言，内容包括参数化命名规则、参数化变量的使用、参数化数组、表参数、循环与分支控制。为了使读者加深理解所学知识，本章每讲述一个基础知识点，都通过训练实例予以应用展示。
第3 章为APDL 宏和函数功能，具体内容包括工具栏与缩略语、对话框操作、宏文件、函数及其加载器。本章知识点比较多，也是本书学习的重点。读者应着重掌握函数与加载器的知识。
第4 章为实用菜单操作，内容包括文件操作、实体选择、实体的列表输出、实体和属性的显示、视图显示和模式控制、工作平面与坐标系转换，以及训练实例。
第5 章介绍了前处理器操作，包括建立实体模型、实体模型的操作运算、实体模型的修改、选择单元类型、定义材料属性与实常数、设置单元属性和网格划分、直接生成有限元模型。前处理器是学习ANSYS 的必备工具，希望读者结合训练实例牢牢理解和掌握。
第6 章讲述了加载与求解，内容包括指定分析类型、施加载荷和边界条件、载荷步设置选项、物理环境与有限元求解运算。
第7 章为后处理器操作，具体内容包括后处理概述结果数据的显示与列表、结果数据的操作、其他结果操作命令、时间历程后处理等。
从第8 章起开始应用实例的介绍。其中，第8 章为APDL 结构静力学分析实例，第9 章为APDL 结构动力学分析实例，第10 章为APDL 结构热分析实例。每章有3 个实例，包括入门实例、提高实例、经典实例，符合读者学习过程。所有实例均来自一线实践，工程实用性强。读者通过学习，APDL 的应用水平将大大提高。
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本书由高长银、张心月、刘鑫颖、邓正华、黎胜容主编，参加编写的有郭向东、李万全、黎双玉、邱大伟、马龙梅、涂志涛、刘红霞、刘铁军、何文斌、邓力、王乐、杨学围、张秋冬、闫延超、董延、郭志强、毕晓勤、贺红霞、史丽萍、袁丽娟、刘汝芳、夏劲松。
由于时间有限，书中难免会有一些错误和不足之处，欢迎广大的读者及业内人士予以批评指正。
编 者