目 录
- 一、前言
- 1.1 文件系统
- 1.2 状态栏
- 1.3 快捷键
- 二、处理器
- 三、APDL命令
- 3.1 帮助文档
- 3.2 命令窗口
- 3.3 运行宏文件
- 四、显示与查看
- 4.1 显示工作平面
- 4.2 显示/关闭梁单元截面
- 4.3 以颜色区分模型差异
- 4.4 显示边界条件
- 五、参考文献
一、前言
ANSYS 软件是美国 ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是国际最流行的有限元分析软件之一。ANSYS 提供两种工作模式：人机交互方式（GUI 方式）和命令流输入方式（Batch 方式）。APDL（ANSYS Parameter Design Language）即 ANSYS 参数化设计编程，是 ANSYS 软件的一种操作方式，能够完成所有的 ANSYS 分析过程；同时也是 ANSYS 优化设计、自适应网格以及二次开发的最主要基础。
在 GUI 方式下，用户每执行一次操作，ANSYS 都会将与该操作路径相对应的操作命令写入到一个 LOG 文件里，对该操作命令的响应情况则输出到 ANSYS 的输出窗口 (Output Window) 里，生成的结果则显示在图形屏幕上。LOG 的默认文件名是 “jobname.log”，如果没有指定工作文件名，则为 “file.log”，这个文件就是生成 APDL 文件的基础。充分利用第一次分析时生成的 LOG 文件，对这个文件作适当的修改，即可得到自己的命令文件，再添加一些 APDL 控制命令，就可以得到 APDL 的命令文件。
1.1 文件系统
| 类别 | Abaqus | Ansys |
|---|---|---|
| 脚本语言 | Python | APDL |
| 命令流文件 | abaqus.rpy | jobname.log |
| 求解器输入文件 | .inp | .cdb |
| 模型数据库文件 | .cae | .db |
| 结果数据库文件 | .odb | .rst |
1.2 状态栏
在模型创建过程中，需时刻留意软件界面最下方的状态栏，其中信息主要用于提示用户当前模型中一些关键参数的激活状态，从左到右依次为：当前访问的处理器、当前激活的材料号、当前激活的单元类型号、当前激活的实常数号、当前激活的坐标系号以及当前激活的截面编号。例如，下图的状态栏告诉用户，当前模型正在访问前处理器 (/PREP7)；当前激活的材料号为 107 号，即接下来创建的单元如无特殊指定其材料均为 107 ；当前激活的单元类型号为 5 号，即接下来创建的单元类型号为 5，依此类推。
1.3 快捷键
| 功能 | 快捷键 |
|---|---|
| 平移视图 | Ctrl + 鼠标左键 |
| 旋转视图 | Ctrl + 鼠标右键 |
| 旋转放大视图 | Ctrl + 鼠标中键 |
| 局部放大视图 | 鼠标右键圈选 |
二、处理器
从总体上讲，ANSYS 软件有限元分析包含前处理、求解和后处理三个基本过程，它们分别对应 ANSYS 主菜单系统中的 Processor (前处理器)、Solution (求解器)、General Postproc (通用后处理器) 与 TimeHis Postproc (时间历程后处理器) 。
有限元模型的建立可采用两种方法，一是先利用实体建模技术，生成实体模型 (包括自顶向下和自底向上两种建模方式)，然后通过对实体模型划分网格的方法生成有限元网格模型；另一种方法是直接生成有限元网格模型。前一种方法适用于复杂模型的建模过程，其边界条件和荷载既可施加在实体模型上，也可施加在有限元网格模型上。后一种方法适用于简单模型的建立，荷载和边界条件只能施加在结点或单元边上。（GUI： Main Menu >> Preprocessor；APDL： /PREP7）
ANSYS 提供了两个后处理器：通用后处理器（POST1）和时间历程后处理器（POST26）。通用后处理器用来观察整个模型在某一时刻的结果，时间历程后处理器用来观察整个模型在不同时间段或荷载步上的结果，常用于处理瞬态分析和动力分析结果。
三、APDL命令
在 ANSYS 中，输入的 APDL 命令流不区分大小写，但为了提高命令流的可读性，特此约定：命令流中小写表示用户自定义的变量，大写为 ANSYS 系统固有变量。APDL 不是编程语言，它只适用于 ANSYS 系统内，除此以外毫无用处。在 ANSYS Mechanical APDL 程序启动时，将在当前工作目录内创建 jobname.log 文件，其中 jobname 为用户定义的工作名称。用户在 ANSYS 经典界面中进行的每一步操作所对应的 APDL 命令都将存储在 jobname.log 文件中。.log 为 ASCII 文件，采用任何一款文本编辑软件均可打开 jobname.log 文件。通过，对它的修改编辑，用户可创建新的 APDL 命令文件，用以更方便地实现参数化建模。
3.1 帮助文档
在 ANSYS 经典界面中的菜单栏上，依次单击 Help >> Help Topics ，可弹出在线帮助文档。单击 Command Reference 进入 APDL 命令手册，建模/后处理过程中涉及的各种命令都记录在其中。另外，在 ANSYS 安装目录下，存放着离线版命令帮助文档：ANSYS Mechanical APDL Command Reference.pdf 。
创建结点的 APDL 命令格式为：N, NODE, X, Y, Z, THXY, THYZ, THZX。其中，输入参数 NODE 为 Node number to be assigned ，X, Y, Z 为 Node location in the active coordinate system (R, θ, Z for cylindrical, R, θ, Φ for spherical or toroidal)。例如，在当前坐标系下，创建一编号为 107 的结点，且它在当前坐标系下的坐标为 （10，9，7），那么相应的 APDL 命令如下所示。
N, 107, 10, 9, 7, 0, 0, 0
3.2 命令窗口
在 ANSYS 经典界面的菜单栏下方的文本输入框为 APDL 命令窗口，用于命令的输入，按回车后执行输入的命令。例如，在前处理器处（PREP7）于活跃状态时，将上文创建 107 号结点的命令 “N, 107, 10, 9, 7, 0, 0, 0”，复制到命令窗口中，回车后，ANSYS 程序将执行该命令，实现结点的创建。
3.3 运行宏文件
用户可将 ANSYS 文件记录在一个宏文件中，有时也称为命令流文件，所谓宏文件就是记录 ANSYS 命令流且拓展名为 .mac 的文件，使用 .mac 为拓展名，可使 ANSYS 在执行该命令时，将其当作一个内部命令一样使用。但最好避免使用这个拓展名，因为它将被 ANSYS 的内部宏所使用。
四、显示与查看
4.1 显示工作平面
4.2 显示/关闭梁单元截面
/ESHAPE,1 ! 显示梁截面
/REPLOT ! Replot
4.3 以颜色区分模型差异
4.4 显示边界条件
五、参考文献
[1]. ANSYS 15.0 有限元分析完全自学手册. 郝勇 钟礼东 等编著.
[2]. ANSYS 参数化编程与命令手册. 龚曙光 谢桂兰 黄云清 编著.
[3]. ANSYS Mechanical APDL Command Reference. Release 18.2.
[4]. ANSYS Mechanical APDL Element Reference. Release 18.2.
[5]. 关于风机 叶片/荷载/控制 方面的介绍请访问：https://www.zhihu.com/column/c_1485646874003058688
[6]. 联系作者 ，Email： liyang@alu.hit.edu.cn
[7]. 联系作者 ，WeChat/Weixin： 761358045
