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第1章　概述1

1.1 APDL的简介1

1.1.1 APDL的定义1

1.1.2 APDL的特点3

1.2　如何生成APDL文件4

1.2.1　生成APDL文件4

1.2.2　生成APDL文件的示例6

1.3　使用APDL的基本常识9

第2章　APDL编程语言及二次开发12

2.1 工具条12

2.1.1　添加命令12

2.1.2　修改工具条13

2.1.3 工具条嵌套14

2.2　参数化变量使用15

2.2.1　参数名的命名规则与格式15

2.2.2　参数的使用16

2.2.3　参数名的置换25

2.2.4　参数表达式与函数28

2.3　参数化数组30

2.3.1　参数化数组的类型与定义30

2.3.2　数组元素的赋值34

2.3.3　生成数据文件44

2.3.4　数组参数的运算46

2.3.5　数组参数的输出与修改曲线标题54

2.4　使用宏命令（Macro）56

2.4.1　创建宏57

2.4.2　宏的执行60

2.4.3　局部变量61

2.4.4　在元件和部件中使用宏62

2.4.5　宏应用举例62

2.5　循环与分支控制命令64

2.5.1　调用子程序64

2.5.2　无条件分支（＊GO）与重复执行（＊REPEAT）65

2.5.3 DO循环65

2.5.4　有条件分支（＊IF）67

2.5.5　命令的返回值“_RETURN”和状态值“_STATUS”69

2.6 APDL的二次开发功能70

2.6.1　使用“＊ASK”命令70

2.6.2　使用对话框71

2.6.3　使用宏显示用户信息72

2.6.4　生成状态条74

2.6.5　宏里拾取操作及调用对话框76

2.6.6　加密宏的生成77

2.7 ANSYS的自编程特性78

2.7.1 自编程特性（UPF）79

2.7.2 ANSYS软件的非标准使用81

第3章　APDL命令详解82

3.1　生成缩略语82

3.2　参数设置84

3.3　生成宏文件91

3.4　流程控制96

3.4.1　与DO循环相关的命令96

3.4.2　与IF结构相关的命令97

3.5　与数组参数相关的命令100

3.6　其他命令113

第4章　前处理器（Preprocessor）116

4.1　建立实体模型116

4.1.1　生成关键点（Keypoints）116

4.1.2　生成线（Lines）122

4.1.3　生成面（Areas）128

4.1.4　生成体（Volumes）136

4.2　实体模型的操作运算（Operate）141

4.2.1 实体的延伸与旋转（Extend＆Rotate）141

4.2.2　实体布尔操作运算（Booleans）147

4.2.3 实体缩放与几何量的计算（Scale＆Calc Geom）158

4.3　实体模型的修改（Modify）161

4.3.1　实体模型的修改和复制（Copy＆Modify）161

4.3.2　实体模型的镜像与删除（Reflect＆Delete）168

4.3.3　其他相关的命令（Other）172

4.4　材料属性与实常数175

4.4.1　设置材料属性（Material Attribute）175

4.4.2　设置实常数（Real）181

4.5　单元设置与网格划分183

4.5.1　设置单元属性（Element Attribute）183

4.5.2　选择单元类型与网格大小设置（Element Type＆Size）185

4.5.3　网格划分（Meshing）192

4.5.4　网格细化修改与删除（Refine＆Clear）199

4.6　直接生成有限元模型202

4.6.1　生成节点（Node）202

4.6.2　生成单元（Element）207

4.6.3　节点与单元的修改（Modify）213

4.6.4　编号控制（Numbering Control）218

4.7　耦合与约束方程223

4.7.1　建立节点之间的耦合（Coupling）223

4.7.2　生成约束方程（Constraint Eqn）227

第5章　加载与求解（Solution）235

5.1　指定分析类型235

5.1.1　指定分析类型及重启动（Analysis Type＆Restart）235

5.1.2 求解控制（Solution Control）238

5.1.3 模态扩展（Mode Expansion）252

5.1.4　分析选项（Analysis Option）253

5.2　施加载荷和边界条件256

5.2.1　施加载荷的设置（Setting）256

5.2.2　施加载荷（Apply Load）264

5.2.3　删除载荷（Delete Load）290

5.2.4　载荷的运算（Operating）293

5.3　载荷步设置选项296

5.3.1　输出与求解控制（Output＆Solu Ctrls）297

5.3.2　时间与频率（Time＆Frequence）300

5.3.3　非线性选项（NonLinear）301

5.3.4　谱分析选项（Spectrum）304

5.3.5　其他选项（Other Option）307

5.3.6　载荷步文件操作（Load Step）309

5.4　物理环境与有限元求解操作310

5.4.1　物理环境（Environment）310

5.4.2　有限元求解运算（Solve）312

第6章　后处理操作（Postprocessor）316

6.1　结果数据的显示与列表317

6.1.1　读入结果数据（Read）317

6.1.2　图形显示结果数据（Plot Result）319

6.1.3　结果数据的列表（List Result）327

6.1.4　结果输出的选项（Options for Outp）333

6.2　结果数据的操作336

6.2.1　节点计算（Node Calculation）336

6.2.2　单元表操作（Element Table）339

6.2.3　路径操作（Path Operation）342

6.2.4　载荷工况组合（Load Case）350

6.3　其他相关操作命令354

6.3.1　安全系数（Safety Factor）354

6.3.2　疲劳分析（Fatigue Analysis）355

6.3.3　定义与修改（Define＆Modify）361

6.3.4　表面操作（Surface Operations）362

6.3.5　其他命令（Other）366

6.4　时间一历程后处理368

6.4.1 变量定义与设置（Variable Define＆Setting）368

6.4.2　变量数据运算操作（Variable Operation）375

6.4.3　结果图形显示与列表（Variable Plot＆List）378

6.5　优化设计379

6.5.1 指定优化文件、变量和优化方法（Variable＆Opt Method）380

6.5.2　指定优化循环控制方法（Opt Control）384

6.5.3　优化结果的列表与显示（Result List＆Plot）386

第7章　实用菜单操作（Utility Menu）391

7.1　文件操作（File）391

7.1.1 ANSYS的重新启动（Clear＆New）391

7.1.2　文件的存取（File Save＆Resume）393

7.1.3 CAD模型输入（CAD Model Input）397

7.2　实体选择（Select）400

7.2.1 选择实体（Select Entities）400

7.2.2　生成实体元件和部件（Component＆Assembly）406

7.3　实体的列表输出408

7.3.1　实体模型的列表输出（Entity List）408

7.3.2　属性的列表输出（Attribute List）410

7.3.3　载荷的列表输出（Load List）413

7.3.4　其他内容的列表输出（Other List）416

7.4　实体显示与显示控制417

7.4.1 实体及属性的显示（Entities＆Attribute Plot）417

7.4.2　视图显示控制（View Setting）421

7.4.3　视图模式控制（Plot Contro1）425

7.4.4　图形窗口显示控制（Windows Control）436

7.4.5　动画生成与显示控制（Animate Control）439

7.5　工作平面与坐标系转换443

7.5.1 工作平面的显示与偏移（WP Plot＆Offset）443

7.5.2　坐标系统的设置与转换（Change＆Create CS）446

第8章　APDL应用实例449

8.1　规则网格划分的APDL操作449

8.1.1　轴的规则网格生成449

8.1.2　齿轮的规则网格生成452

8.1.3　锥齿轮对的参数化建模457

8.2　生死单元使用实例473

8.2.1　问题的描述473

8.2.2 APDL命令流文件475

8.3　结构优化设计实例485

8.3.1　问题的描述485

8.3.2 APDL命令流文件487

8.4　施加移动载荷实例489

8.4.1　问题的描述489

8.4.2 APDL命令流文件490

8.5　动力学分析实例492

8.5.1　问题的描述492

8.5.2 APDL命令流文件493

8.6　接触分析实例496

8.6.1　胀管过程的数值模拟496

8.6.2 APDL命令流文件497

附录A ANSYS操作命令及格式汇集501

附录B ANSYS常用标签名注解544

参考文献549